轴承套圈冷处理工艺
轴承精密冷辗扩及磨削超精技术的发展状

轴承精密冷辗扩及磨削超精技术的发展状一、精密辗扩技术轴承套圈是作为大批量生产的零件。
采用传统的加工方法,材料利用低,工作条件差,且难以满足现在产品的要求。
近年来迅速发展的精密冷辗扩加工工艺是一种少、无切削的新工艺,由于精密冷辗扩能最大限度地使工件形状和精度接近于成品零件的形状和精度,并可显著改善工件的内在质量,大幅度地节省原材料,具有很好的经济和社会意义,所以该加工方法引起国内外轴承企业界的普遍重视。
(一)应用冷辗扩技术制造轴承套圈的优点1、可以降低原材料的消耗。
如果采用通常的切削加工方法来制造,材料的利用率通常为40~50%,而用冷辗压方法制造,材料利用率则可达60~75%。
例如:6308常规工艺下料0.918Kg,冷辗工艺下料0.68 Kg,两者相差0.23 Kg。
2、可以大幅度提高劳动生产率。
冷辗压是在辗扩机上进行的,机床的一次行程就可以完成所有形面的加工。
3、可以提高零件的机械性能。
冷辗压变形后,金属材料的晶粒组织更加致密,金属流线不变,没有切断,所以材料的抗疲劳强度提高。
采用冷辗工艺其寿命可稳定提高一倍。
洛阳轴承研究所1984年对冷辗6204轴承进行寿命实验结果表明,实际寿命与计算寿命之比达到22倍以上,可靠性达99.93%。
1990年洛阳轴承厂将冷辗工艺应用于6206轴承,实验结果为6206轴承的实验寿命与计算寿命之比达到20多倍,1998年洛阳轴承研究所与温州摩托车轴承有限公司合作,把冷辗工艺应用于摩托车曲柄连杆轴承6304,实验结果为轴承寿命1000小时,可靠性99.99%,而采用钢管车削轴承寿命为300小时,可靠性98%。
4、可以降低零件的制造成本。
冷辗压可以减少材料消耗和缩短加工时间,降低了生产成本。
减少材料消耗和缩短加工时间,机床的一次行程就可以完成多个形面加工,大幅度提高劳动生产率,节省能耗等。
5、具有很好经济效益和社会效益。
以6308为例:节材0.23 Kg,如钢材按3.6元/ Kg,节省0.828元;节约锻造加退火费达2.5元/ Kg,节能效益为2.5×0.23=0.58元;机加工减少25%,常规车加工套圈加工费为0.8元/套,那么冷辗节约加工费为0.8×25%=0.2元。
(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。
轴承套圈冷辗扩加工技术

车2冷辗扩工艺不仅减少了工序, 而且设备数量 和占地面积也相应减少, 同时也节省了人力。
3. 提高工件的加工质量
·24·
《新技术新工艺》·热加工技术 2001 年 第 5 期
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发展起来的新技术。最先采用这项技术的有德国、美 优点。
国、日本和前苏联。 在 80 年代末开始受到我国轴承
1. 提高材料利用率
行业的重视, 先后派人员出国考察和洽谈, 引进冷辗
冷辗扩加工能提高材料利用率, 主要有两个方
扩设备。 1991 年初, 广东省中山市轴承总厂首家引 进了日本的轴承套圈车2冷辗扩成套自动线。 内、外 套圈车2冷辗扩自动线各有上料机 1 台, 车床 2 台, 重量分选机 1 台和冷辗扩机 1 台。 全线平面图如图 1 所示。
冷辗扩加工提高工件质量主要表现在以下 3 个 的圆度, 以避免由于材料不均匀等因素引起的圆度
方面:
误差。 辗扩压力随辗压时间而变化。 对某种型号的
1) 经过冷辗扩加工, 使工件金属材料内部组织 套圈, 计算机根据套圈的几何尺寸及材料性能存贮
连接工件表面形成延伸, 而不像车沟道那样被切断, 其辗压力随时间变化的理论曲线。在辗压过程中, 计
位置精度主要受模具 (成形辊和心棒) 成形部分尺寸
效率, 辗压前的空行程采用
精度的影响, 因此模具加工的精密程度以及模具的
快速进给。
图 2 冷辗扩工作原理图
德国巴德杜本生产的
磨损情况就是决定因素。 模具正常磨损后可以重磨 后继续使用。
U RW A 系列冷辗扩机采用圆度控制辊来保证工件
轴承外圈的制作方法

轴承外圈的制作方法
轴承外圈的制作方法有以下几种:
1.铸造法:铸造法是将金属液体倒入模具中,通过凝固后形成零件的
方法。
轴承外圈的铸造法需要采用耐热度高的合金材料,这种方法需要多
道工序,包括模具制作、熔铸、冷却、修补、切割等。
2.冷拔法:冷拔法是将金属材料与类似制笔芯的钢圆杆一起裹上,然
后通过受控压缩的方法,使钢圆杆钻进金属材料中。
这种方法可以制造出
较高精度的外圈,但需要较长的加工时间。
3.热轧法:热轧法是通过将金属材料压制成钢坯,然后加热,通过旋转、顶进和拉伸等方法将钢坯拉成管,最后再通过凿孔、磨削等方法切割
成各种形状。
这种方法可以制造出较高强度的产品,但需要耗费较多时间。
4.转子挤压法:转子挤压法是一种新型轴承外圈制造方法,通过旋转
转子和调整滚轮的位置,将金属材料挤出成型。
这种方法可以快速生产出
高精度、高效率的产品,但需要耗费较多的成本。
以上是轴承外圈的制作方法,具体选用哪种方法需要根据生产需要和
成本预算来确定。
【精品】滚动轴承套圈加工工艺

滚动轴承(深沟球轴承)套圈的热处理工艺一.选择零件二.三.零件的服役条件及性能要求滚动轴承的机械及工作环境千差万别,套圈要在拉伸、冲击、压缩、剪切、弯曲等交变复杂应力状态下长期工作。
一般情况下,套圈的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落以及摩擦磨损,裂纹压痕锈蚀。
所以,这就要求套圈具有高的抗塑性变形的能力,较少的摩擦磨损,良好的尺寸精度及稳定性和较长的接触疲劳寿命。
综上所诉,要求套圈要有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)一定的韧性6)良好的尺寸稳定性7)良好的防锈能力8)良好的工艺性能四.材料选择套圈的材料选择一般有6种GCr4,GCr15,GCr15SiMn,GCr15SiMo,GCr18Mo在这里我们选用的是GCr15,因为我们此次制造的是小尺寸套圈,GCr15SiMn和℃℃GCr15SiMo一般是用来制造壁厚的大轴承的套圈。
GCr15SiMn一般用来制造壁厚在15mm~35mm的轴承的套圈。
GCr15SiMo一般用来制造壁厚大于35mm的大型和特大型轴承的套圈。
GCr4是限制淬透性轴承钢,各方面性能较好。
GCr18Mo的淬透性比较高五.,性能优越,但价格较高。
GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种,综合性能良好,淬火和回火后具有高而均匀的硬度,良好的耐磨性能和高的接触疲劳寿命,热加工变形性能和削切加工性能均良好,但焊接性差,对白点形成较敏感,有回火脆性倾向,价格相对便宜。
六.加工工艺1.棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品2.正火正火的目的(1)消除网状碳化物及线条状组织(2)返修退火的不合格品(3)为满足特殊性能的需要为退火做组织准备加热温度正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。
此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物,所以正火温度选在930~950℃之间。
如果一次正火不能消除粗大网状碳化物,可以以相同温度二次正火。
汽车轮毂轴承套圈冷挤压工艺及模具设计

泼矫蓬为饲,冷挤雁模其王傅过程如下:蓄先 将模具的上、下模座1和5固定在液压机的卜下工 作台上,将顶料垫块14的上端镎遂鹫摸俸8的巾心 孔内,凹模体8固定在支承座7上,上下模座通过 导柱导套导向后固定在一起,以防时受力不均出现 偏心载荷,然后用锁薷潦母11润4分剥镆紧装有冲 头9的法兰体10和上模座1、支承座7和下模座5, 将外豳坯料效入登模内,设定液压撬的下作行程, 开始挤压作业。
本文采用有机高分子水溶液润滑剂代替磷酸盐 万方数据
一皂化对轮毂轴承套圈坯料进行成批润滑[2],具有 无毒、无臭、无腐蚀、易清洗、成本低和操作简单 等优点。润滑剂丰要成分为:羧甲基纤维素、石丰油、 石墨粉和干净的自来水等。在挤压前将坯料浸涂这 种润滑剂,然后烘干就可用于挤压。实验表明挤压 后零件表面粗糙度与变形力大小均与原用磷酸盐 皂化处理润滑时差不多,尺寸也比较稳定。
毛坯和挤压件,材料为GCrl5轴承钢。
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内圈毛坯
内围拼址件
外圈毛坯
外豳挤雎件
图1 L45449汽车轮毂轴承内外圈毛坯和挤压件图 Fig.1 Billets and extrusion parts drawing of L45449
automotive wheel hub bearing rings
凹模体选用耐冲击的钢结硬质合金或高速钢材 料,熬处理硬度为68472 HRC,硬度过裹模具容 易开裂,硬度太低则容易磨损。注意对凹模进行热 处理时,需将冀碳化物偏析控制在2级以内,以提 高模具使用寿命。冲头选用日本的SKDll或者圜产 的65Nb钢材并进行预置硬度复合处理工艺.酋先 把冲头整体餮凄控裁在55~58 HRC之闻进行预爱 淬透,然后经机加工后进行灰光离子氮化处理将其 硬度接裁在65 HRC左右,使葵表瑟吴蠢意硬瘦磊 内部舆有足够的韧性¨],实践{正明用这种工艺制作 的冲头耐用性好,可满足规模生产的需要。
轴承套圈冷酸洗

1.脱脂
5.冷酸洗
9.中和
9.防锈
轴承套圈酸洗前应去除油脂和其它污物,轴承表面有绣或磁性的零件酸洗前应除绣退磁温度为100℃ 时间为 1 min
2.热水清洗
3.流动水冲洗时间为 1 min
4.允许采用有机溶剂脱脂,但清洗效果须与脱脂油等效
7.流动冷水冲洗时间为1min.6.第一明化槽(推荐使用配方一)8.第二明化槽
注:配制时现将 KMnO4 溶于50~60 ℃热水中,煮沸稍凉后再进行过滤,然后在滤液中加入NaOH ,Na3PO4, 搅拌至全溶,冷却后使用,温度为室温,时间约1min,并不断抖动零件
轴承套圈冷酸洗
注:时间为10~30 秒 ,要不断抖动零件
中和槽成分:碳酸钠 5 %,温度为室温,水为余量,时间约为1min.。
轴承套圈冷辗扩基本原理与应用

第三章 冷辗扩加工的优点
冷辗扩的工作原理是由一个主驱动的模具(滚轮)来成 形外表面形状以及一个从动的旋转模具(芯棒)来成形内表 面形状,他们由支撑轮将其挤压成形,因此这种利用金属材 料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸,没有材料的切 除,也没有强烈的震动和噪声,因而具有切屑加工所不可比 拟的优点。
a)直壁形状———这类零件的形状简单,易于 加工,在加工中不用考虑材料的分布问题,只要保 证辗压件在辗压过程中的轴向定位准确,就能完 成冷辗过程。
第二章 轴承套圈冷辗扩加工技术的发展概况
b) 内圈或外圈带有浅滚道的形状———这类零件多属 于轴承的深沟球类、短圆柱类等的内外套圈,在加工中就 要适当的考虑金属材料的合理分布,以及变形过程中的流 向问题。
c) 在外径或内径带球面的形状———该类零件虽然 属于对称形状,但其截面材料的分布是不均匀的,这样在冷 辗过程中变形的不一致将对冷辗进程中辗压件的合理成型 产生影响。
d) 外径和内径均为球面形状。 2、截面非对称型套圈
类套圈的横截面形状是对称的,这样在冷辗过程中就可 使机床、辗压件及模具等受力不均匀,机床零件和模具的寿 命得不到保障,同时又可使辗压件在一种非平衡的状态下变 形,不利于金属的变形流动和按照设定的部位分布。
车内径、端面、倒角 车外径、端面、倒角 平面无心 精车 车沟道 车装配倒角
采用车-冷辗扩加工球轴承套圈的工艺为: 车内径与一端面、倒角 车外径与另一端面、倒角 平面 无心 冷辗扩加工 车-冷辗扩工艺不仅工序减少了,而且设备数量和占地面积 也相应减少,同时也节省了人力。
第三章 冷辗扩加工的优点
3、提高了套圈的加工质量 采用冷辗扩加工能提高套圈质量主要表现在以下
《轴承套圈冷辗扩加工 技术原理与应用简介》
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轴承零件的热处理质量控制在整个机械行业是最为严格的。
轴承热处理在过去的20来年里取得了很大的进步,主要表现在以下几个方面:热处理基础理论的研究;热处理工艺及应用技术的研究;新型热处理装备及相关技术的开发。
1.高碳铬轴承钢的退火:高碳铬轴承钢的球化退火是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、小、匀、圆的碳化物颗粒的组织,为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备。
传统的球化退火工艺是在略高于Ac1的温度(如GCr15为780~810℃)保温后随炉缓慢冷却(25℃/h)至650℃以下出炉空冷。
该工艺热处理时间长(20h以上),且退火后碳化物的颗粒不均匀,影响以后的冷加工及最终的淬回火组织和性能。
之后,根据过冷奥氏体的转变特点,开发等温球化退火工艺:在加热后快冷至Ar1以下某一温度范围内(690~720℃)进行等温,在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变,转变完成后可直接出炉空冷。
该工艺的优点是节省热处理时间(整个工艺约12~18h),;处理后的组织中碳化物细小均匀。
另一种节省时间的工艺是重复球化退火:第一次加热到810℃后冷却至650℃,再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷。
该工艺虽可节省一定的时间,但工艺操作较繁。
2.高碳铬轴承钢的马氏体淬回火:2.1常规马氏体淬回火的组织与性能.近20年来,常规的高碳铬轴承钢的马氏体淬回火工艺的发展主要分两个方面:一方面是开展淬回火工艺参数对组织和性能的影响,如淬回火过程中的组织转变、残余奥氏体的分解、淬回火后的韧性与疲劳性能等;另一方面是淬回火的工艺性能,如淬火条件对尺寸和变形的影响、尺寸稳定性等。
常规马氏体淬火后的组织为马氏体、残余奥氏体和未溶(残留)碳化物组成。
其中,马氏体的组织形态又可分为两类:在金相显微镜下(放大倍数一般低于1000倍),马氏体可分为板条状马氏体和片状马氏体两类典型组织,一般淬火后为板条和片状马氏体的混合组织,或称介于二者之间的中间形态—枣核状马氏体(轴承行业上所谓的隐晶马氏体、结晶马氏体);在高倍电镜下,其亚结构可分为位错缠结和孪晶。
其具体的组织形态主要取决于基体的碳含量,奥氏体温度越高,原始组织越不稳定,则奥氏体基体的碳含量越高,淬后组织中残余奥氏体越多,片状马氏体越多,尺寸越大,亚结构中孪晶的比例越大,且易形成淬火显微裂纹。
一般,基体碳含量低于0.3%时,马氏体主要是位错亚结构为主的板条马氏体;基体碳含量高于0.6%时,马氏体是位错和孪晶混合亚结构的片状马氏体;基体碳含量为0.75%时,出现带有明显中脊面的大片状马氏体,且片状马氏体生长时相互撞击处带有显微裂纹。
与此同时,随奥氏体化温度的提高,淬后硬度提高,韧性下降,但奥氏体化温度过高则因淬后残余奥氏体过多而导致硬度下降。
常规马氏体淬火后的组织中残余奥氏体的含量一般为6~15%,残余奥氏体为软的亚稳定相,在一定的条件下(如回火、自然时效或零件的使用过程中),其失稳发生分解为马氏体或贝氏体。
分解带来的后果是零件的硬度提高,韧性下降,尺寸发生变化而影响零件的尺寸精度甚至正常工作。
对尺寸精度要求较高的轴承零件,一般希望残余奥氏体越少越好,如淬火后进行补充水冷或深冷处理,采用较高温度的回火等。
但残余奥氏体可提高韧性和裂纹扩展抗力,一定的条件下,工件表层的残余奥氏体还可降低接触应力集中,提高轴承的接触疲劳寿命,这种情况下在工艺和材料的成分上采取一定的措施来保留一定量的残余奥氏体并提高其稳定性,如加入奥氏体稳定化元素Si、Mn,;进行稳定化处理等。
2.2常规马氏体淬回火工艺常规高碳铬轴承钢马氏体淬回火为:把轴承零件加热到830~860℃保温后,在油中进行淬火,之后进行低温回火。
淬回火后的力学性能除淬前的原始组织、淬火工艺有关外,还很大程度上取决于回火温度及时间。
随回火温度升高和保温时间的延长,硬度下降,强度和韧性提高。
可根据零件的工作要求选择合适的回火工艺:GCr15钢制轴承零件:150~180℃;GCr15SiMn钢制轴承零件:170~190℃。
对有特殊要求的零件或采用较高温度回火以提高轴承的使用温度,或在淬火与回火之间进行-50~-78℃的冷处理以提高轴承的尺寸稳定性,或进行马氏体分级淬火以稳定残余奥氏体获得高的尺寸稳定性和较高的韧性。
不少学者对加热过程中的转变进行了研究,如奥氏体的形成、奥氏体的再结晶、残留碳化物的分布及使用非球化组织作为原始组织等。
G.Lowisch等两次奥氏体化后淬火的轴承钢100Cr6的机械性能进行了研究:首先,进行1050℃奥氏体化并快冷至550℃保温后空冷,得到均匀的细片状珠光体,随后进行850℃二次奥氏体化、淬油,其淬后组织中马氏体及碳化物的尺寸细小、马氏体基体的碳含量及残余奥氏体含量较高,通过较高温度的回火使奥氏体分解,马氏体中析出大量的微细碳化物,降低淬火应力,提高硬度、强韧性和轴承的承载能力。
在接触应力的作用下,其性能如何,需进行进一步的研究,但可推测:其接触疲劳性能应优于常规淬火。
酒井久裕等[7]对循环热处理后的SUJ2轴承钢的显微组织及机械性能进行了研究:先加热到1000℃保温0.5h使球状碳化物固溶,然后,预冷至850℃淬油。
接着重复1~10次由快速加热到750℃、保温1min后油冷至室温的热循环,最后快速加热到680℃保温5min油冷。
此时组织为超细铁素体加细密的碳化物(铁素体晶粒度小于2μm、碳化物小于0.2μm),在710℃下出现超塑性(断裂延伸率可到500%),可利用材料的这一特性进行轴承零件的温加工成型。
最后,加热到800℃保温淬油并进行160℃回火。
经这种处理后,接触疲劳寿命L10比常规处理大幅度提高,其失效形式由常规处理的早期失效型变为磨损失效型。
轴承钢经820℃奥氏体化后在250℃进行短时分级等温空冷,接着进行180℃回火,可使淬后的马氏体中碳浓度分布更为均匀,冲击韧性比常规淬回火提高一倍。
因此,В.В.БЁЛОЗЕРОВ等提出把马氏体的碳浓度均匀程度可作为热处理零件的补充质量标准。
2.3马氏体淬回火的变形及尺寸的稳定性.马氏体淬回火过程中,由于零件各个部位的冷却不均匀,不可避免地出现热应力和组织应力而导致零件的变形。
淬回火后零件的变形(包括尺寸变化和形状变化)受很多因素影响,是一个相当复杂的问题。
如零件的形状与尺寸、原始组织的均匀性、淬火前的粗加工状态(车削时进刀量的大小、机加工的残余应力等)、淬火时的加热速度与温度、工件的摆放方式、入油方式、淬火介质的特性与循环方式、介质的温度等均影响零件的变形。
国内外对此进行了大量的研究,提出不少控制变形的措施,如采用旋转淬火、压模淬火、控制零件的入油方式等。
Beck等人的研究表明:由蒸气膜阶段向沸腾期的转变温度过高时,大的冷速而产生大的热应力使低屈服点的奥氏体发生变形而导致零件的畸变。
Lübben等人认为变形是单个零件或零件之间浸油不均匀造成,尤其是采用新油是更易出现这种情形。
Tensi等人认为:在Ms点的冷却速度对变形起决定性作用,在Ms 点及以下温度采用低的冷速可减少变形。
Volkmuth等人系统研究了淬火介质(包括油及盐浴)对圆锥滚子轴承内外圈的淬火变形。
结果表明:由于冷却方式不同,套圈的直径将有不同程度的“增大”,且随介质温度的提高,套圈大小端的直径增大程度趋于一致,即“喇叭”状变形减小,同时,套圈的椭圆变形(单一径向平面内的直径变动量Vdp、VDp)减小;内圈因刚度较大,其变形小于外圈。
马氏体淬回火后零件的尺寸稳定性主要受三种不同转变的影响:碳从马氏体晶格中迁移形成ε-碳化物、残余奥氏体分解和形成Fe3C,三种转变相互叠加。
50~120℃之间,由于ε-碳化物的沉淀析出,引起零件的体积缩小,一般零件在150℃回火后已完成这一转变,其对零件以后使用过程中的尺寸稳定性的影响可以忽略100~250℃之间,残余奥氏体分解,转变为马氏体或贝氏体,将伴随着体积涨大;200℃以上,ε-碳化物向渗碳体转化,导致体积缩小。
研究也表明:残余奥氏体在外载作用下或较低的温度下(甚至在室温下)也可发生分解,导致零件尺寸变化。
因此,在实际使用中,所有的轴承零件的回火温度应高于使用温度50℃,对尺寸稳定性要求较高的零件要尽量降低残余奥氏体的含量,并采用较高的回火温度。
套圈冷处理1.冷处理的作用精密轴承对尺寸稳定性要求较高;套圈淬火(尤其是分级淬火)后,内部组织仍保留较多的残余奥氏体,这种残余奥氏体是不稳定的组织,在储存和使用轴承过程中,会不断地发生变化,从而改变轴承的精度。
为此采用冷处理工艺,它能减少组织中的残余奥氏体,稍微提高零件的硬度。
2.冷处理工艺淬火后在室温停留:淬火后,一定要使套圈内外均匀冷至室温后进行冷处理,否则容易开裂,冷至室温后马上冷处理(一般不超过30min),否则会中止奥氏体向马氏体的转变。
冷处理温度:冷处理的温度主要根据钢的马氏体转变终止温度Mf,另外还要考虑冷处理对机械性能的影响及工艺性等因素。
对于GCr15钢,冷处理选用-70℃;精度要求不甚高的套圈或设备有限制时,冷处理温度可选为-40~-70℃;超精密轴承,可在-70℃~-80℃之间进行冷处理。
过冷的温度影响轴承冲击疲劳和接触寿命。
冷处理保温:虽然大量马氏体的转变是在冷到一定温度傾刻间完成的,但为使一批套圈表面与心部都均匀达到冷处理温度,需要一定的保温时间,一般为1~1.5h。
冷处理后的回火:套圈冷处理后放在空气中,其温度缓慢升至室温后及时进行回火。
温升不能太快,否则容易开裂;回火及时,否则套圈内部较大的残余应力会导致套圈开裂,一般不超过2h。
正火1.正火的目的(1)调整钢的硬度:有些轴承产品要求抗回火性能好,既淬火后经200~250℃回火仍要有较高的硬度,可采用正火后退火,得到极细的珠光体组织。
(2)消除网状碳化物及线条状组织:当钢停锻温度过高、冷却过慢而使碳化物沿奥氏体晶解析出网状碳化物;当钢终锻温度太低,晶粒沿变形方向被拉长而出现线条状组织。
这组织在退火过程中不能完全消除,从而降低轴承的疲劳强度的冲击韧性。
(3)返修退火的不合格品:退火过热产生的粗大珠光体,需经过正火,再进行第二次退火。
2.正火工艺正火工艺主要是选择加热温度与冷却方式,取决于正火的目的、正火前纤维组织中碳化物的形态以及套圈的形状与壁厚。
正火保温时间一般为30~50min,冷却速度不应小于50℃/min,防止碳化物网的析出。
对于薄壁件,散开冷却或吹风冷却;对于较厚零件,应采用喷雾、油冷或乳化液中冷却,油冷中一般冷至零件表面300℃左右取出,待表面油燃烧后再次放入油中冷却到表面温度不低于250℃为止,正火后应立即回火或先进行400~450℃的消除应力回火,以免产生裂纹。
冷却中乳化液一般控制在70~100℃,采用循环冷却方式,工件冷却至550~650℃后取出空冷。