微型轴承（指轴承内径<9 mm）应满足高精度、高灵敏度、长寿命以及使用可靠等要求，热处理后应具有高硬度和耐磨性以及尺寸稳定性。由于其接触应力小（<1960 MPa），不易产生疲劳剥落，主要失效形式是磨损。目前微型轴承用的钢种主要有ZGCrl5、9Cr18 和W18Cr4V 等，其热处理一般采用保护气氛或真空热处理炉。

热处理对提高滚动轴承内在质量，延长使用寿命起着重要作用。在钢件的保护气氛加热中，吸热式气氛是应用较多的一种可控气氛，其主要优点是易于实现碳势控制，但缺点是容易引起铬的氧化，和空气混合时在低温易发生爆炸，在低温易形成碳黑，大多数不锈钢都不宜用它施行加热时的保护;而保护气氛中一些高纯度的惰性气体通常都含有0.1% 的（体积分数）的活性气体杂质，此纯度相当于133 Pa 的真空，这种气体用于金属的加热保护，仍然会和金属表面发生反应，所以还需进一步净化。从净化和保持纯度的（费用）角度考虑，使杂质达到1×10-的残存气体是非常困难的，而在真空状态下，1×10-6的残存气体相当于0.133 Pa真空度，这种真空度用抽真空的方法很容易达到，并且比气体净化到相同程度要便宜得多，因此真空加热方式节能、环保、安全，适于各种金属的热处理及钎焊、烧结等，近年来在热处理行业推广较快。

金属在一定的真空度下加热时，除可避免氧化脱碳，得到光亮的表面质量外，还有脱脂、除气、表面氧化物分解等效应。真空加热的特点是主要依靠辐射，在真空中加热比在盐浴和气氛中慢，一般真空加热的时间为盐浴的6 倍，且面对发热体的被处理工件部分容易受热，升温速度相对要快，所以真空加热时工件的装炉摆放以及工艺参数制定等都需综合考虑，以保证工件加热、冷却均匀，合理控制畸变。

一种微型轴承套圈采用9Cr18Mo钢制造，其化学成分（质量分数，%）为0.95～1.10C、16.00~18.00Cr、0.40~0.70Mo、≤0.80Si、≤0.80Mn、≤0.035P、≤0.030S，余量 Fe。9Crl8Mo是一种高碳高铬马氏体型不锈钢，是在9Crl8 钢的基础上加 Mo 而发展起来的钢种，因此较9Crl8钢具有更高的硬度、耐磨性、耐回火性和耐腐蚀性能1。套圈尺寸分别为外圈外径D.=7.00 mm，外圈内径d、=5.40 mm;内圈外径D.=4.10 mm，内圈内径d，=2.90 mm，内外圈高度相等H=2.50 mm。内外套圈的制造工序为∶棒料数控精车→真空淬火回火→粗磨→精磨→精研→稳定化处理→去磁→装配等，内外套圈尺寸小制造工序复杂，轴承套圈真空热处理后，要求表面光亮，硬度均匀（55～58 HRC），内外径和高度畸变量≤0.06 mm，因此在轴承制造过程中热处理是关键工序，要求较高。

轴承内/外圈选用9Crl8Mo 钢制造，淬火温度高（1020~1100 ℃），套圈尺寸小，壁厚在0.6～0.8 mm，畸变要求严;且每次来料量大，约60 000 件。制定真空热处理工艺时，除考虑金属本身的导热性、钢的合金化程度及奥氏体状态下碳化物的溶解等因素外，还要结合零件的形状、尺寸和数量及真空加热的特点等来确定装炉方式和工艺参数。对碳素钢和一般合金结构钢而言，超过相变点的加热可使相变过程迅速完成，奥氏体的均匀化也易于进行，无需考虑过剩合金碳化物的溶解;对合金工具钢、高速钢、高铬模具钢等其他高合金钢则不同，需根据碳化物溶解和固溶体的均匀化来制订合适的工艺参数。淬火加热和冷却，尤其是冷却过程中 产生的热应力和组织应力都会使淬火工件的形状和尺寸发生变形，形成畸变。

试验中套圈为9Crl8Mo莱氏体钢，容易形成不均匀碳化物偏析而影响工件的使用寿命，所以在热加工时必须严格控制热加工工艺，并注意选取适当的加工比;制订热处理工艺时应阶梯升温，以利于碳化物的充分溶解和奥氏体成分的均匀化，因此为保证套圈热处理加热和冷却过程的均匀性，在加热时选用分层吊挂的装炉方式和分段预热的加热方式，这样既避免了堆叠装炉造成的套圈硬度不均匀，也有利于控制畸变;在淬火冷却时将油温控制在60 ℃左右，并采取了入油充气不搅拌的淬火方式，适当降低真空淬火时的冷却速度，也即降低马氏体点以下的冷速，可减少因组织应力引起的轴承套圈的畸变量，真空热处理工艺如图所示。轴承套圈在WZC60G真空淬火炉中淬火，在烘箱中回火。

真空热处理后，轴承内/外圈表面光亮，呈银白色，检测料筐前中后3个不同位置的试片硬度均在55～58 HRC 内。

设备选择：SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品，良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造，拥有十多年的相关经验，在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉，真空油淬炉，真空钎焊炉等，广销各发达国家与发展中国家。