轴承热处理工艺设计.
(完整word版)20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计
攀枝花学院学生课程设计（论文)题目：20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计学生姓名：X X学号：2011111020XX所在院（系）:材料工程学院专业:20XX级材料成型及控制工程班级:材料成型及控制工程指导教师：X X X 职称：讲师2013年12月15日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。
课程设计(论文）指导教师成绩评定表摘要本课设计了20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括锻造、预备热处理（完全退火）、渗碳、淬火+低温回火等过程。
通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。
20CrNi2MoA钢能承受高强度摩擦和载荷，有极高的韧性，可以作为表面强化型的渗碳钢应用于渗碳齿轮、渗碳轴承等零件上；也可以经低温回火后应用于诸如挖掘机斗齿（镐牙)、农用机械磨损件等要求耐磨损、耐冲击的零件上轴承套圈是火车中重要的承受载荷的零件.其在轮毂中起到固定连接其他部件的作用，并且在火车运动过程中起到缓冲的作用，降低主要工作部件承受的载荷,减少其损耗。
关键词:20CrNi2MoA钢，完全退火，低温回火，火车轴承套圈目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 变速箱设计的分析 (2)2。
1.1工作条件 (2)2.1.2失效形式 (2)2。
1。
3性能要求 (2)2。
2钢种材料 (3)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3。
2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (5)3。
2.2机械加工 (5)3。
2。
3渗碳工艺 (5)3。
2。
4淬火+低温回火热处理工艺 (6)4、分析与讨论 (8)5、结束语 (9)6、热处理工艺卡片 (10)参考文献 (11)1 设计任务1。
1设计任务20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计。
(完整word版)GCr15轴承钢热处理工艺设计要点
工艺课程设计(论文）题目：GCr15轴承钢热处理工艺设计院（系）:专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计(论文)任务及评语院(系）：教研室：材料科学与工程教研室目录1 GCr15轴承钢热处理概述 (1)2 GCr15轴承钢热处理工艺设计 (2)2。
1 GCr15轴承钢的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1。
1 服役条件、失效形式 (2)2。
1。
2 性能要求 (2)2。
2轴承钢材料的选择 (2)2.3 GCr15钢的C曲线 (3)2.4 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (4)2.4。
1 GCr15轴承钢的工艺流程 (4)2.4.2 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (5)2。
5 GCr15轴承钢的热处理工艺理论基础、原则 (8)2.5.1 GCr15轴承钢的球化退火工艺理论基础、原则 (8)2。
5。
2 GCr15轴承钢淬火工艺原理 (9)2。
5。
3 GCr15轴承钢回火工艺理论基础、原则 (12)2.6选择设备、仪表和工夹具 (13)2。
6。
1设备 (14)2.6。
2仪表 (15)2。
6.3设计工夹具 (16)2。
7 GCr15轴承钢热处理质量检验项目、内容及要求 (17)2。
8 GCr15轴承钢热处理常见缺陷的预防及补救方法 (18)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (18)2。
8。
2淬火、回火缺陷与预防、补救 (19)2。
9热处理工艺卡 (21)2.9.1GCr15轴承钢球化退火工艺卡 (22)2.9。
2GCr15轴承钢淬火工艺卡 (23)2.9。
3GCr15轴承钢回火工艺卡 (24)3.参考文献 (25)1 GCr15轴承钢热处理概述对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。
对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。
纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均匀是钢中碳化物要细小，分布要均匀。
轴承钢球热处理工艺设计
轴承钢球热处理工艺设计The document was finally revised on 2021目录轴承钢球热处理工艺设计摘要：针对轴承钢介绍钢球热处理工艺技术及流程，并对轴承钢球在热处理中出现的问题进行浅析。
关键词：轴承钢球退火淬火回火表面热处理概述钢球发展历程钢球是重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。
在一些特殊条件下，常常需要特殊材质的钢球，来完成不同环境下所要求达到的功能。
其实一些特殊材质钢球已广泛应用于国民经济各个领域中，包括9Cr18、3Cr13不锈钢，铜、铝、钛合金钢以及玛瑙、玻璃、陶瓷球等。
它们的推广应用，不仅推动了钢球生产业的发展，而且也促进了相关行业的技术发展和科技进步。
. 钢球的用途钢球广泛应用于电力、建材、矿山、冶金等领域。
. 影响钢球质量的因素1.3.1 材质影响:钢球、铸铁球、合金钢球等，不同材质的密度不同，钢的密度比铸铁的大，合金钢则依主要合金元素的密度及含量不同而不同。
1.3.2. 钢球制造方法的影响：轧制及锻打的钢球其组织致密，故密度大，铸造的铸钢球、铸铁球或铸造合金球等的组织致密，相对密度小一些。
1.3.3．钢球金相组织的影响：马氏体、奥氏体、贝氏体、铁素体等不同晶体结构下密度也不相同，对结晶细度也有影响。
．国家规定钢球压碎负荷值如表一及铸造磨球的力学性能如表二。
表一表二设计依据为保证轴承钢球在工作中具有高的寿命和可靠性，必须对钢球进行热处理加工，以提高其硬度、刚度等力学性能。
钢球的热处理方法和过程，与套圈热处理大致相同，一般包括退火、淬火、回火、表面热处理、等内容，也有先进的热处理方法，如保护气氛淬火或真空淬火。
. 退火?热镦压后的钢球毛坯要进行球化退火，以得到细粒状珠光体组织、改善机械加工性能。
. 淬火?为了提高钢球的硬度、强度、耐磨性和抗接触疲劳性能，并通过回火得到良好的弹性、韧性和尺寸稳定性等综合力学性能，要进行淬火处理。
不锈钢轴承的材料及热处理
不锈钢轴承的材料及热处理一、材料种类不锈钢轴承的材料主要分为马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢等几种类型。
这些材料具有优良的耐腐蚀性能和机械性能，适用于各种恶劣的环境条件。
二、热处理原理热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的内部结构，从而改善其机械性能的一种工艺方法。
对于不锈钢轴承而言，热处理可以提高其硬度和耐磨性，进一步增强其承载能力。
三、不锈钢的选择在选择不锈钢材料时，需要根据具体的使用环境和要求进行综合考虑。
例如，对于需要高耐腐蚀性的场合，可以选择高耐蚀性的马氏体不锈钢；对于需要高强度的场合，可以选择高强度的奥氏体不锈钢。
四、预处理在热处理前，需要对不锈钢轴承进行预处理，包括清洗、脱脂、除锈和酸洗等。
这些预处理工序可以提高热处理的效率和效果，保证热处理的质量。
五、热处理工艺不锈钢轴承的热处理工艺包括固溶处理和时效处理两个阶段。
固溶处理是将不锈钢加热至高温并保温一段时间，使碳化物充分溶解于奥氏体中，然后快速冷却，获得过饱和的固溶体。
时效处理是将固溶处理后的不锈钢加热至低温并保温一段时间，使过饱和的碳从奥氏体中析出，形成碳化物，进一步提高不锈钢的硬度和强度。
六、冷却方式不锈钢轴承的热处理冷却方式主要有空冷和水冷两种方式。
空冷是指将不锈钢轴承在空气中自然冷却；水冷是指将不锈钢轴承在水中冷却。
根据不同的材料类型和热处理工艺要求，选择合适的冷却方式可以获得最佳的热处理效果。
七、回火处理回火处理是将淬火后的不锈钢轴承加热至低温并保温一段时间，以消除淬火产生的内应力，提高材料的韧性和抗冲击能力。
回火处理的温度和时间需要根据具体的材料类型和热处理工艺要求而定。
八、表面处理表面处理是对不锈钢轴承的表面进行涂装、喷塑、电镀等处理，以提高其美观度和耐腐蚀性能。
在选择表面处理方法时，需要综合考虑材料类型、使用环境和工艺要求等因素。
圆锥滚子轴承选材,热处理工艺设计及分析
圆锥滚子轴承选材，热处理工艺设计及分析金属材料工程10060126 XX 杨瑞成教授隋然助教摘要本文从圆锥滚子轴承通常遇到的故障及失效入手，通过故障原因的分析，从而引涉出，滚动轴承的特性，如何选用合适的轴承使零件的寿命最大化。
通过对圆锥滚子轴承工作条件分析，以及轴承材料的机械性能和工艺性能的要求最终将材料定为GCr15。
GCr15为轴承钢，将进行球化退火、淬火、回火热处理工艺。
根据滚动轴承的性能要求制定热处理工艺为（套圈的）：管料或棒料—锻造—球化退火—车加工成型—软磨（主要针对沟道）—淬火—回火—粗磨—精磨—成品。
根据产品的尺寸、加热温度等确定所需的热处理炉有，立式淬火机床，盐浴炉RDM-20-8回火设备，中温箱电阻炉RX3-15-9进行退火。
工艺布置应尽量满足工艺生产流程。
关键词：圆锥滚子轴承、轴承钢、GCr15、热处理一．圆锥滚子轴承工况分析及选材（一）工况分析轴承广泛用于柴油机、拖拉机、机床、汽车和火车等各种机械设备与车辆上，它由轴承内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
内圈紧装于主轴上，随轴一起转动。
外圈则装在轴承座中静止不动，在轴转动过程中，内圈和滚动体发生转动和滚动，在高速运动下服役，承受点或线的接触的周期性的高压交变载荷和应力的作用，因此容易造成局部应力集中。
滚动体和内外圈三者之间既呈现滚动又呈现滑动，故会产生滚动摩擦和滑动摩擦，因此分析上述过程可知，滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损，要求滚动体与内外圈应具有高的抗疲劳性能和耐磨性，有良好的尺寸稳定性，才能确保轴承高的使用寿命。
（二）圆锥滚子轴承的失效分析一般情况下，滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落，以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。
此外，还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。
(1)接触疲劳失效；(2)磨损失效；(3)断裂失效；(4)塑性变形失效；(5)游隙变化失效。
（三）性能要求圆锥滚子轴承对材料热处理后应具备下列性能：(1)高的接触疲劳强度(2)高的耐磨性(3)高的弹性极限(4)适宜的硬度(5)一定的冲击韧性(6)良好的尺寸稳定性二. 圆锥滚子轴承的材料选择（一）材料初选目前，国内使用最久应用最为广泛的是高碳铬轴承钢，其成分特点是：高碳，轴承钢的W（C）一般控制在0.95％~1.05％范围内，以保证淬火后的硬度达到最大值，同时获得一定数量的碳化物，以提高耐磨性。
轴承热处理工艺
硬度 （HRC）
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回火方式 150~160℃3h，空冷
硬度 （HRC）
≥60
≥63 ≥63 ≥63 ≥63
150~160℃2~5h，空冷， 回火4次
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
860℃预热，1055~1065℃淬火加热，淬火后 冷至室温，-78℃冷处理，温度回升至室 温，160℃回火3h 850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h
850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h
830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h
830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h 920±10℃渗碳，直接淬油（810℃），190
一、轴承钢的类型
类型 高碳铬不锈轴承钢
渗碳轴承钢
高碳铬轴承钢
钢号 9Cr18, 9Cr18Mo G20CrMo,G20CrNiMo, CG20rNi2Mo, G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2Mo GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15, GCr15SiMn
≤269 ≤321
≤269
880~1000℃保温4-6h, 以15~30℃/h,冷至740℃再 以15~30℃/h,冷至600℃保温2-5h,，出炉空冷
197~241
850~870℃保温4-6h, 以30℃/h,冷至600℃，出炉 空冷
≤255
淬火
冷却
硬度 （HRC）
回火 回火方式
硬度 （HRC）
方式 油
轴承钢热处理工艺流程
轴承钢热处理工艺流程
轴承钢热处理工艺流程主要包括预先热处理和最终热处理两个步骤。
预先热处理包括正火和球化退火。
正火是通过将工件加热至适宜的温度后在空气中冷却，以细化材料晶粒，均匀化组织，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。
球化退火则是通过将工件加热至略低于Ac1点温度，保温一段时间后缓慢冷却，使钢的碳化物球化，降低硬度，改善切削性能。
最终热处理则是根据不同的使用要求，选择不同的热处理方式。
常用的热处理方式有淬火、回火、表面淬火等。
淬火是将工件加热至Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间后快速冷却，使钢的奥氏体转变为马氏体，提高硬度和耐磨性。
回火则是将淬火后的工件加热至某一温度，保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力，稳定组织，提高韧性。
表面淬火则是通过将工件表面快速加热至淬火温度，然后迅速冷却，使工件表面硬化，而内部保持韧性。
在轴承钢的热处理过程中，应注意控制加热温度、保温时间、冷却速度等工艺参数，以保证工件的性能和精度。
同时，为避免氧化和脱碳等表面缺陷，通常在加热过程中进行保护处理。
高碳铬轴承钢热处理工艺分析
高碳铬轴承钢热处理工艺分析标签：高碳铬轴承;钢热处理;工艺前言全球轴承钢生产总量中，高碳铬轴承钢约占80%，但钢硬度、脆性等均会对轴承的疲劳寿命造成影响;因此，如何提升高碳铬轴承钢疲劳寿命和组织性能一直是钢材料研究者最为关注的重点。
1.高碳铬轴承钢材料的概述近年来，随着材料领域的进一步发展，更多形式、更高质量的材料纷纷涌现出来，并推动社会的进步，满足了各行各业对材料的需求;轴承钢作为最具代表的现代材料，也衍生了出很多类型，比如：高碳铬类、渗碳类、不锈类、高温类;而在以上类型中，尤以高碳铬类的轴承钢材料更为突出;此类型不仅在延展性、抗疲劳性、冷热加工等方面的表现优异，而且在该材料加工时所应用的热加工处理操作更为简便，整体材料含有的合金元素更低、价格适宜;这也使得该类型的轴承钢材料应用范围最广。
但在高碳铬轴承钢材料飞速发展过程中，也遇到了更多的问题而影响到高碳铬轴承钢材料的性能，而从多角度、多方位对高碳铬轴承钢材料加工工艺进一步完善，不仅能够最大限度提升轴承钢材料的组织性能，而且还能够进一步优化材料使用的寿命和抗疲劳性能。
2.高碳铬轴承钢材料的成分设计传统高碳铬轴承钢材料的主要成分包含了1%的碳元素、1.5%的铬元素，但随着市场经济的转变以及市场需求的多元化，高碳铬轴承的尺寸越来越大，这也给轴承钢材料的性能提出更高的要求;而材料研究者为进一步满足市场以及时代的需求，也在轴承钢材料中增加了锰元素、硅元素等的含量，并按照相应的配比来制造新兴的轴承类型，即——铬锰硅类轴承钢，以此来提升轴承钢材料的淬透性。
此外，为增强轴承钢材料的淬透性，研究者还通过减少高碳铬轴承钢中的钼元素，研制出了铬锰硅钼类或铬锰钼类高碳铬类型轴承钢。
而在高碳铬轴承钢中，铬（cr）的含量通常在0.5-1.65%之间，其能够有效提升钢耐腐蚀性、淬透眭，并保证轴承钢中的碳化物均匀、细胞;锰（Mn）在高谈轴承钢中的含量较少，多在2%以下;而一旦Mn的含量超过2%，便会增加钢的裂纹倾向性以及过热敏感性，甚至还会降低钢材料的尺寸稳定性;硅（si）元素一旦过量也会导致高碳铬轴承钢的裂纹倾向性、过热敏感性等增加，因此，si 元素的含量也应控制在O.8%以下;钼（Mo）元素能够进一步提升高碳铬轴承钢的淬透性以及抗回火的稳定性等，而且还有利于提升钢疲劳的强度;因此，在高碳铬轴承钢中，Mo的含量通常在0.2-0.4%之间。
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金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
性能要求
高的硬度和耐磨性； 高的接触疲劳强度； 足够的韧性和耐蚀性； 尺寸稳定性
滚珠轴 承
滚针轴承
滚柱专业教学资源库
轴承选材
高碳，Wc = 0.95～1.15%
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
轴承热处理
锻造 正火 球化退火 机加工
淬火 + 冷处理 (–60～–80℃；1h )
低温回火 磨削加工
稳定化处理 (120～150℃；5～10h)
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
温度/℃ 退火 790±10 700 随炉降温 ≥3h ≥4h
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
金属材料与热处理课程
轴承热处理工艺设计
主讲教师：马安博 西安航空职业技术学院
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
轴承热处理工艺设计
工作条件
高载荷，交变应力
高转速，一定冲击
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
失效形式
接触疲劳破坏 塑性变形 磨损
淬火
830
回火 160±10
550℃出炉 1h 冷处理 -60～-80
2-4h
时间/t
GCr15钢的热处理工艺曲线
金属材料与热处理