滚动轴承钢研究
热处理工艺
球化退火后冷却速度控制:碳化物的形状取决于加热温 度,而碳化物的弥散度取决于冷却速度。冷却速度越大,碳 化物的弥散度也越大,其硬度也越高。 冷却方式有两种: 一种是连续冷 却,按冷却速度 10℃/h 冷 到 600℃ 出炉; 二是在720℃等 温冷却到600℃出 炉。
热处理工艺
2 最终热处理
滚动轴承钢的应用
其他类型轴承钢
渗碳轴承钢: 轧钢机械、矿山挖掘机械、建筑机械等一些受
冲击负荷较大的机械使用的轴承,不仅要求其表面硬度高、耐 磨性好,具有较高的接触疲劳强度,还要求心部有一定的韧性、 足够的强度和硬度,可以选用渗碳钢制造。
不锈轴承钢:对于在酸、碱、盐等腐蚀介质中使用的轴承, 要求具有良好的化学稳定性,故而常采用高碳高铬不锈钢 制造,如9Cr18等。
滚动轴承钢的性能
为了满足轴承的性能要求,对轴承钢来 说,需要做到以下三点: 1. 正确的化学成分 2. 高的冶金质量 3. 合理的热处理工艺
化学成分
1 高碳
为了保证轴承钢有高的硬度和 耐磨性,轴承钢的碳含量很高, 一般为1%左右,属于过共析钢。 一部分存在于马氏体基体中以 强化马氏体;另一部分形成足够 数量的碳化物以获得所要求的耐 磨性。 过高的碳含量会增加碳化物分 布的不均匀性,且易生成网状碳 化物而降低其性能。
滚动轴承钢
(ROLLING BEARING STEEL)
班 级: 金132 制作人:贺银峰 主讲人:钱睿成 杨 洋 审 核: 颜 安 主讲课程
金 属 材 料 学
主要内容
滚动轴承 钢的介绍
滚动轴承 钢的应用
滚动轴承 钢的性能
滚动轴承 钢的组织
滚动轴承 钢的夹杂 物缺陷及 预防
滚动轴承钢的介绍
滚动轴承钢(Rolling Bearing Steel)是用于制造 滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢,通常在淬火状态 下使用。滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷, 滚动体与内外圈之间的接触应力大,同时又工作在润 滑剂介质中。因此,滚动轴承钢具有高的抗压强度和 抗疲劳强度,有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性, 钢的内部组织成分均匀,热处理后有良好的尺寸稳定 性。常用的滚动轴承钢是含碳0.95%~1.10%、含铬 0.40%~1.60%的高碳低铬轴承钢,如GCr6、GCr9、 GCr15等。
轴承钢的最终热处理 是淬火+低温回火。 对GCr15钢,淬火加 热温度为830℃-860℃。
温度过高会引起过热,晶粒长大,使钢的韧性和疲劳强度下 降,且易淬裂和变形; 温度过低,则奥氏体中溶解的铬和碳的含量不够,钢淬火后 硬度不足。 马氏体中的碳含量在0.45%-0.5%时,轴承钢既具有高硬度, 又有良好的韧性,还具有最高的接触疲劳寿命。
滚动轴承钢的介绍
滚动轴承钢的应用
常用滚动轴承钢(高碳铬轴承系列)
根据其合金元素种类分为两类 铬轴承钢:典型代表是 GCr15 ,使用量占轴承钢的绝大 部分。由于淬透性不高,因此多用于小轴承。 添加 Mn , Si , Mo , V 的轴承钢:在铬轴承钢中加入 Mn , Si 可提高淬透透性,如 GCr15SiMn 钢等,主要用于制造 大型轴承;为了节约 Cr,可以加入 Mo, V,得到不含铬 的轴承钢,如GSiMnMoV,GSiMnMoVRE钢等,其性能和用 途与GCr15钢相近。
冶金质量要求
纯净+组织均匀
降低S、P含量,减少氧化物、硅酸 盐夹杂物的数量,提高冶金质量。 由于轴承钢的接触疲劳性能对钢材 的微小缺陷十分敏感,所以要求S< 0.02%,P≤0.027%,一般采用电渣重 熔、电炉冶炼及真空冶炼等技术以减 少夹杂物数量。 氧化物、硅酸盐夹杂物破坏基体的 连续性,引起应力集中,在热塑变形 中夹杂物的边缘易形成空洞或裂纹。
滚动轴承钢的组织
GCr15钢 淬火回火态 500× (回火隐晶马氏体+碳化物)
网状碳化物
500×
滚动轴承钢的组织
带状碳化物
500×
碳化物液析 500×
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提问环节
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滚动轴承钢的应用
高温轴承钢:这类钢的成分特点是含有大量的W、Mo、 Cr、V等碳化物形成元素,淬火后可获得高合金化的高 碳马氏体,具有良好的回火稳定性,并在高温回火后产 生二次硬化现象,能在高温下保持高硬度、高耐磨性和 良好的接触疲劳强度。 Cr4Mo4V钢是航空发动机上最
常用的高温轴承钢,这种钢在热处理和性能上具有 高速钢的特点,但含合金元素含量略少,故高温硬 度不如高速钢,但这种钢的加工性能好于高速钢。
化学成分
2 主加合金元素铬
Cr的作用是提高钢的淬透性和钢的耐腐蚀性能。 钢中部分铬形成的合金渗碳体(Fe,Cr)3C在淬火加热时 溶解较慢,可减少过热倾向,经热处理后可以得到较细的 组织; 碳化物能以细小质点均匀分布于钢基体组织中,既可提 高钢的回火稳定性,又可提高钢的硬度,进而提高钢的耐 磨性和接触疲劳强度。 适宜的铬含量为0.40%-1.65%。 当铬含量高于1.65%以后,则会使残余奥氏体增加,使 钢的硬度和尺寸稳定性降低,同时还会增加碳化物的不均 匀性,降低钢的韧性。
滚动轴承钢的应用
世界上最大的滚动轴承是海上巨型风机SL5000的发电机底座轴 承,直径有两层楼高,加工精度不超过6微米,相当于头发丝 的二十分之一。
滚动轴承钢的性能
根据轴承的工作条件和失效破坏情况,轴承钢的 性能应满足如下要求: ①高而均匀的硬度与耐磨性 ②高的接触疲劳强度 ③高的弹性极限和一定的韧度 ④尺寸稳定性好 ⑤一定的耐蚀性 ⑥具有良好的冷、热加工性能 对于在特殊条件下工作的轴承,还有其他的特殊要 求,如高温性能,不锈耐蚀性等。
滚动轴承钢的组织
原始组织要求
1 原始组织必须无缩孔,皮下气泡、白点和过烧;
2 严格控制非金属夹杂物;
3 严格控制疏松级别; 4 改善碳化物不均匀性(网状、带状和液析)。
网状碳化物:控制终轧及随后的冷却速度、正火;
带状碳化物:长时间的退火; 液析碳化物:高温扩散退火,一般要在1200~1250℃高温下进行长时间扩 散退火,以改善碳化物偏析。
化学成分
3 加入硅、锰、钒等进一步提高淬透性。
大型轴承用钢中还需加入更多的合金元素以提高淬透性, 通常加入Mn、Si提高淬透性,适量的Si(0.40%-0.60%)还 能明显地提高钢的强度和弹性极限;锰还可和钢中的硫生 成稳定的MnS,硫化物常能包围氧化物,形成以氧化物为核 心的复合夹杂物,减轻氧化物对钢的危害作用。 加入V一部分溶于奥氏体,提高淬透性,另一部分形成 碳化钒VC,提高钢的耐磨性并防止过热。通常无铬钢中都 含有钒。
热处理工艺
轴承钢一般的工艺路线为: 锻(轧)
球化退火
淬火、回火
机械加工
热处理工艺
1 预先热处理
由于轴承钢是过共析钢,并且对碳化物的形状和分布要求较 高,因此通常采用球化退火。 球化退火加热温度:GCr15钢的球化退火加热温度范围780~ 810℃,790℃被认为是最适宜的加热温度。 加热温度过高,奥氏体中未溶碳化物量过少,奥氏体成分进 一步均匀化,冷却后得到的是粗片层珠光体,或有大块聚集碳化 物,这是不合格的过热组织; 加热温度不足,片状珠光体溶解得不充分,奥氏体成分很不 均匀,冷却过程中碳化物沿着原片层析出,或呈细小的链状特征。
45~#钢 GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究
45~#钢 GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究钢GCr15是一种常用的轴承钢材料,其在摩擦副中具有广泛应用。
本研究旨在探究GCr15钢作为摩擦副材料时的滚动磨损特性。
通过实验方法,观察并记录GCr15钢在不同工况下的磨损情况,以及其与其他材料之间的相互作用。
首先,我们准备了一系列GCr15钢试样,并根据需要裁剪成合适的形状和尺寸。
然后,选取合适的滚动试验设备,将试样装入其中,并设置适当的工作条件。
通过调整试验参数,如负荷、转速和试验时间等,我们可以模拟不同的工作环境和运行状态。
在实验过程中,我们不断观察试样表面的磨损情况,并及时记录下来。
在实验完成后,我们对试样进行了表面形貌分析,使用扫描电子显微镜(SEM)观察磨损痕迹的形态和分布情况。
并使用显微硬度仪对试样进行硬度测试,以了解磨损对材料本身性能的影响。
通过实验数据的分析,我们可以得出不同工作条件下GCr15钢的滚动磨损特性,包括磨损速率、磨损机理等方面的信息。
这些结果将有助于深入理解GCr15钢在摩擦副中的使用性能,为轴承等领域的设计与应用提供有益参考。
此外,为了更全面地研究GCr15钢的摩擦磨损特性,我们还可以考虑引入其他参数,如润滑方式、温度、材料间配对等因素的影响。
这些因素对于摩擦副的磨损行为可能起到重要作用,因此对它们进行适当的调整和控制,可以更准确地评估GCr15钢材料的使用性能以及与其他材料的耦合效果。
另外,为了进一步提高实验数据的可靠性,我们还可以考虑进行多次重复实验,以确保结果的可重复性和稳定性。
这样可以减小实验误差,增加数据的可信程度。
除了实验研究,我们还可以通过数值模拟和理论分析等方法来探究GCr15钢的滚动磨损特性。
通过建立适当的模型和假设,利用计算机软件进行模拟和仿真,可以预测不同工况下的磨损情况,并与实验结果进行对比和验证。
最后,在文中我们可以总结和讨论结果,并提出一些对于提高GCr15钢作为摩擦副材料的使用性能的建议。
滚动轴承钢碳氮共渗工艺研究
滚动轴承钢碳氮共渗工艺研究
刘德义;谢卿东;任瑞铭
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】以GCr15和GCr15SiMn轴承钢为研究对象,进行不同工艺的碳氮共渗热处理实验研究。
利用光学显微镜观察试样热处理后的显微组织、晶粒度,利用X-射线衍射仪分析热处理后残余奥氏体的含量,利用硬度仪测量试样热处理后的硬度变化规律,研究共渗温度对渗层组织和性能的影响。
研究结果表明:考虑碳氮共渗层深度、显微组织、晶粒度以及硬度综合因素,碳氮共渗温度控制在820℃,碳势控制在1.18%,进行淬火和低温回火的组织和性能较好。
该工艺下增加冷处理,GCr15SiMn 试样表面硬度从64.5 HRC提高至66.1 HRC,表面残余奥氏体量从22.1%下降至12.5%。
冷处理有效降低了表面残余奥氏体含量。
【总页数】8页(P84-91)
【作者】刘德义;谢卿东;任瑞铭
【作者单位】大连交通大学材料科学与工程学院;辽宁省轨道交通关键材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
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滚动轴承钢的分类,特性用途,性能和化学成分
滚动轴承钢的分类,特性⽤途,性能和化学成分滚动轴承钢滚动轴承钢按使⽤特点可分为:⾼碳铬轴承钢(全淬透型轴承钢)、渗碳轴钢(表⾯硬化型轴承钢)、不锈轴承钢和⾼温轴承钢四⼤类。
⼀、⾼碳铬轴承钢1.⾼碳铬轴承钢的牌号、特性及及⽤途⾼碳铬轴承钢具有⾼的接触疲劳强度和耐磨性能,许多牌号属全淬透型钢,如GCr15GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。
但由于有的轴承需要⼼部具有良好韧性⽽表⾯需要⾼硬度,因⽽⼜发展出限制淬透性轴承钢,如GCr4。
①GCr15(全淬透型钢)GCr15是⾼碳铬轴承钢的典型钢种,在淬⽕、回⽕后有⾼的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。
其热加⼯性能和可加⼯性良有好,淬透性适中,但焊接性差。
GCr15的⽩点敏感性⼤,但当采⽤真空脱⽓精炼的轴承⾥,此缺陷可消除。
⽤于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈,或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
也可⽤于制造模具、量具和⽊⼯⼑具及⾼弹性极限、⾼疲劳强度的机械零件。
②GCr15SiMn(⾼淬透型钢)在GCr15钢的基础上提⾼硅、锰含量,因⽽淬透性、弹性极限、耐磨性均⽐GCr15好。
由其制作的滚动轴承件的使⽤温度不宜超过180℃。
⽤于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
其他⽤途与GCr15相同。
③GCr15SiMo(⾼淬透型钢)在GCr15基础上增加含硅量,添加了钼。
其淬透性⾼,耐磨性好,疲劳强度⾼、综合性能良好。
适于制造⼤尺⼨范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。
④GCr18Mo(⾼淬透型钢)在GCr15基础上加⼊质量分数0.15%~0.25%的钼,并提⾼了含各量,因⽽淬透性、耐磨性均提⾼警惕。
可进⾏下贝⽒体等温淬⽕,达到与马⽒体淬⽕相近的硬度和耐磨性,⽽且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提⾼,因⽽提⾼了钢的综合⼒学性能和寿命。
滚动轴承钢gcr15的常压气雾淬火研究
滚动轴承钢gcr15的常压气雾淬火研究滚动轴承钢GCR15是一种具有良好机械性能和可靠服务性能的特殊钢,用于制造滚动轴承、齿轮等构件。
为了提高GCR15钢的抗疲劳性能,一种改进性热处理处理方法常压气雾淬火处理已得到广泛应用。
本文对常压气雾淬火处理GCR15钢的机理和参数进行了研究,以达到改善GCR15钢的抗疲劳性能的目的。
1.础知识(1)GCR15钢是一种高温碳钢,其化学成分为:碳0.95%、锰:1.20%、铬0.45%、钒:0.04%。
(2)GCR15钢的热处理方法有热轧、气体淬火、液体淬火等,常压气雾淬火是一种特殊的气体淬火方法。
2.压气雾淬火处理的机理常压气雾淬火处理的机理主要是GCR15钢在适当温度下,在适当的气雾淬火温度下,钢材的组织将发生改变,出现脆性铁素,进而改善钢的抗疲劳性能。
(1)温度控制控制气雾淬火的温度对于改善GCR15钢的抗疲劳性能非常重要。
实验表明,温度越高,所得到的组织改变就越大,但温度过高会引起钢细纹的发生,产生噪声,所以选择恰当的温度是十分必要的。
(2)气雾淬火时间控制气雾淬火时间的控制也是非常重要的。
当气雾淬火时间越长时,钢的抗疲劳性能可以得到良好的增强,但太长的淬火时间会使钢的细纹加剧,影响钢的使用性能,所以要选择合适的淬火时间。
3.压气雾淬火处理的参数(1)温度实验表明,气雾淬火的温度应为540℃-680℃,其中,680℃时细纹最少,钢的抗疲劳性能最好。
(2)淬火时间气雾淬火时间一般为2-6小时,其中2小时时细纹最少,钢的抗疲劳性能也最好。
4.论通过以上研究,可以得出结论,采用常压气雾淬火处理GCR15钢,温度为540℃-680℃,淬火时间为2-6小时,可以有效提高GCR15钢的抗疲劳性能。
滚动轴承钢成分特点
滚动轴承钢成分特点嘿,朋友们!今天咱来聊聊滚动轴承钢成分特点这档子事儿。
你说这滚动轴承钢啊,就像是一位身经百战的勇士,得有特别的“装备”和“素质”才行。
首先呢,它得有足够的硬度,就好比一个人得有结实的肌肉,才能扛起重物,应对各种压力呀!那怎么才能有这硬度呢?这就得靠它的成分啦!它里面得有碳这个家伙,碳就像是给钢注入了一股力量,让它变得坚硬起来。
你想想看,要是没有碳,那不就跟软面条似的,哪能承受得了那些巨大的力量和摩擦呀!这就好比建房子,没有坚固的基石怎么行呢?还有铬,这铬可是个好东西啊!它就像是给滚动轴承钢穿上了一层坚固的铠甲,让它更耐磨,更能抵抗各种磨损和伤害。
就像咱穿的鞋子,要是不耐磨,走几步路就破了,那可不行!锰呢,也不能少呀!它就像是给滚动轴承钢注入了活力,让它更有韧性,能屈能伸。
要是没有这韧性,稍微一受力就断了,那还怎么干活呀!这就像咱人的身体,得有柔韧性才能做各种动作呀。
硅呢,就像是个默默奉献的小助手,虽然不那么起眼,但却能起到很重要的作用,让滚动轴承钢的性能更加稳定。
这几种成分相互配合,就像是一个默契的团队,共同打造出了优秀的滚动轴承钢。
你说神奇不神奇?要是它们其中一个闹别扭,不好好工作,那这滚动轴承钢可就不那么可靠啦!咱再想想,要是咱的自行车呀、汽车呀,里面的滚动轴承钢质量不行,那会怎么样?那不得嘎吱嘎吱响,说不定哪天就突然坏了,多吓人呀!所以说呀,这滚动轴承钢的成分特点可太重要啦!那咱平时生活中,是不是也得像滚动轴承钢一样,要有各种优秀的品质才能应对各种挑战呢?遇到困难得像它有硬度一样坚强,面对挫折得像它有韧性一样能屈能伸,与人相处得像它的成分团队一样默契配合。
总之啊,滚动轴承钢成分特点这事儿,看似简单,实则蕴含着大大的道理呢!咱可得好好琢磨琢磨,从中学到点什么,让自己也变得更强大,更优秀!这就是我对滚动轴承钢成分特点的看法,你们觉得呢?。
GCr15SiMn轴承钢锻件工艺研究
般疏松 中心疏橙
≤l 0 级 ≤1 0级
偏 析
≤1 0级
带状 状 ≤3 Nhomakorabea 0 绂
液
析
≤3 0 级
≤2 5级
所 有产, 不允 ; 午仃
.残余缩j l ,爽杂等l 圭 j l 般 j - 见的敞
核量更多, 球化 均匀性 更好一 些, 硬度的均 匀性 会改善。 G C r l 5 S i Mn 材料 的热 处理 参 考参数 : A c l = 7 7 0 E, A订= 7 0 8 ℃, A c 3 = 8 7 2 " C , Ms = 2 0 0 " C 。 基于上述思 想 , 特 制订反复循环球 化退火 工艺
Li ul i xi ao
A bs t r a ct : T he sm e l t i ng m e t hod LV CD+V CD , he at i ng t e c hn o l o gy o f l ow t e mpe r a t ur e pha s e i ns ul a t i O n, f o r gi ng r a t i o,
科 攘 琵
G C r 1 5 S i Mn 轴承钢锻件工艺研究
刘利 晓
太原重工锻 造分公司
太原
0 3 0 0 2 4
【 摘 要l通过L V c D + V c D 的冶炼方式, 低 温阶段保 温的加热工艺, 锻造 低和碳化物 分布大 致均匀。 比、 锻造 温度度 区间、 锻后 冷却方式参数控 制, 反复球 4 L  ̄ ZmE , ;, 保 证 3 . 2 加热 质量 达 到 了用户 的技 术 要 求 。 3 . 2 . 1 增加 了7 5 0 ℃的均 温 , 保证 钢坯 在升 高温 时内外 温 度基本 一 【 关键 词】 G C P 1 5 S i M n  ̄- r v 钢; 锻件; 制作 工艺
轴承钢
工艺流程
(1)50吨及以上UHP电炉冶炼→60吨及以上LF炉精炼→60吨及以上VD炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸 (260mm×300mm、180mm×220mm)→缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。
(2)90吨及以上转炉冶炼→100吨及以上LF炉精炼→100吨及以上RH炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸 →(如:320mm×340mm、240mm×240mm)缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。
介绍
轴承钢又称高碳铬钢,含碳量Wc为1%左右,含铬量Wcr为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴 承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类。
高碳铬轴承钢GCr15是世界上生产量最大的轴承钢,含碳Wc为1%左右,含铬量Wcr为1.5%左右,从1901年诞 生至今100多年来,主要成分基本没有改变,随着科学技术的进步,研究工作任在继续,产品质量不断提高,占 世界轴承钢生产总量的80%以上。以至于轴承钢如果没有特殊的说明,那就是指GCr15。
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夹杂物的含量和钢中氧含量密切相关,氧含量越高,夹杂物数量就越多,寿命就越短。
夹杂物和碳化物粒径越大、分布越不均匀,使用寿命也越短,而它们的大小、分布状况与使用的冶炼工艺和 冶炼质量密切相关,生产轴承钢的主要工艺是连铸以及电炉冶炼+电渣重熔工艺冶炼,还有少量采用真空感应+真 空自耗的双真空或+多次真空自耗等工艺来提高轴承钢的质量。
我国已生产高碳铬不锈轴承钢,主要钢号有9Cr18;渗碳轴承钢,主要钢号有G20CrMo;铬轴承钢,主要钢号 有GCr15。
物理性能
轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。一般情况下均以热轧退火、 冷拉退火交货。交货状态应在合同中注明。钢材的低倍组织必须无缩孔、皮下气泡、白点及显微孔隙。中心疏松、 一般疏松不得超过1.5级,偏析不得超过2级。钢材的退火组织应为均匀分布的细粒状珠光体。脱碳层深度、非金 属夹杂物和碳化物不均匀度应符合相应有关国家标准规定。
技术探讨我国轴承钢管的发展现状及生产工艺
技术探讨我国轴承钢管的发展现状及⽣产⼯艺冯志坚8⽉初,海关总署发布数据显⽰,6⽉份,我国出⼝轴承44708万套,出⼝⾦额达到195064万元,同⽐分别增长5.0%和4.2%;上半年累计出⼝255963万套,出⼝⾦额达到110.6亿元,同⽐分别增长0.9%和2.0%。
其中,轴承钢管作为轴承套圈的原材料,在我国轴承⼯业发展过程中起到了重要作⽤。
⽬前,中国已是装备制造⼤国,但实现“强”还有⼀定距离,其原因之⼀,是装备的轴承性能影响了整机的关键性能。
轴承钢是⽤于设备轴承制造的⼀种重要基础钢种,在众多品种的钢铁产品中被称为“钢中之王”,⼴泛应⽤于运输机械(汽车、⾼速列车等)、⼯程机械、冶⾦、⽯油化⼯、发电、航空航天、军⼯、风电和海洋⼯程等领域。
轴承钢的质量优劣,直接决定了重⼤装备和精密装备轴承的好坏。
轴承钢应具有长寿命、⾼精度、⾼刚度和⾼耐磨性等性能。
同时,轴承钢也是检验项⽬多、质量要求严、⽣产难度⼤的钢种之⼀。
作为“钢中之王”家族成员,轴承钢管是轴承钢⼆⽕成材产品。
作为轴承套圈⽤钢,其⽣产有其特殊性和严格要求。
由于我国整体冶炼⽔平限制和⽣产企业⾃⾝存在的问题,以及轴承套圈加⼯技术的发展现状,我国轴承钢管在质量、⽣产成本、材料利⽤率等⽅⾯的优势并不明显,其发展空间受到挤压。
⽬前,我国轴承钢管⽣产存在哪些问题?我国轴承钢管的⽣产⼯艺现状如何?轴承钢管今后的发展思路是什么?这些都是需要探讨的问题。
轴承钢管整体现状有待改变⽬前,我国国内轴承钢管产量仅占轴承钢总产量的8%,与发达国家占⽐20%~30%相⽐,仍有很⼤差距。
在轴承钢管品质⽅⾯,国内产品也存在品质稳定性差、疲劳寿命短、洁净度低等问题。
我国轴承钢管的应⽤,⼀般局限于普通轴承的轴承套圈⽤料,⾼端轴承套圈仍依赖进⼝。
1品种结构不合理,坯料供给⽭盾突出我国很多钢铁企业均存在钢材品种“全⽽不专”的⽣产现状。
⼀些企业的产品品种覆盖板、管、型、材和特殊钢材,普通钢材同质化问题严重,低端竞争呈现⽩热化。
第六节轴承钢
2、球化退火
目的: 1、 便于切削加工 207~229HBS
2、 为淬火作组织准备 粒状珠光体在加热时渗碳 体不容易溶解,得到含碳量为0.45~0.6%左右的A+ 未溶渗碳体,渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏 体基体上,奥氏体晶粒非常细小,淬火后得到隐 针M和均匀分布在M上的未溶碳化物,硬度、接触 疲劳强度和耐磨性都很高。
对于精密轴承,要求残余A要少,否则在使用过程中 因残余A转变为M而使尺寸变化。
淬火后立即冷到-79~-80 ℃保持1~2h,冷处理可使残 余A减少到5%左右。冷处理后可使硬度提高2HRC 左右。
磨削后还要进行时效处理,在低于回火温度的温度 下保温5~10h,消除内应力,稳定尺寸。
习题:
1. 渗氮、碳氮共渗、渗碳热处理工艺适合哪些齿轮的 热处理?随齿轮模数的增大,渗碳层深度应该如何 变化?
2. 模数为8的齿轮,选用什么材料比较合适?写出加工 工艺路线,画出渗碳工艺曲线(注明温度)(采用 直接淬火);说明预先热处理的目的。
(参考p143、p235)
3、滚动轴承常用的材料是什么钢?说明预先热处理的 目的?精密轴承与普通轴承相比,热处理工艺有何 特点?
1、高的接触应力 (可高达3000~35000MPa)并且 有滚动和滑动 失效形式: 磨损和接触疲劳 →表面具有高硬度、耐磨性和接触疲劳强度 选材:高碳钢
2、对于尺寸较大的轴承,承受的力也很大,并且 还会有一定的冲击 失效形式: 断裂 →大的轴承要有较高的韧性 选材:渗碳钢
滚动轴承钢必须有高而均匀的耐磨性,高的弹性 极限和接触疲劳强度,足够的韧性和淬透性,同 时在大气和润滑剂中具有一定的抗腐蚀能力。
3、晶粒 晶粒不断长大,淬火后组织由隐针M 变为粗大透镜状M,强度和韧性降低。
浅析滚动轴承的加工工艺
浅析滚动轴承的加工工艺摘要:滚动轴承广泛应用于各类旋转机械,作为回转部件的轴端支撑件,其运行状态直接影响到滚动轴承本身甚至整机的运行。
基于此,本文首先提出了加强滚动轴承加工工艺研究的意义,然后分析了滚动体的加工工艺,最后分析了轴承外圈加工工艺及装配。
以期能为滚动轴承的加工和制造提供一定的参考,进一步保证滚动轴承的使用寿命能够达到设计寿命。
关键词:滚动轴承;加工工艺;滚动体;内圈;外圈;装配一、加强滚动轴承加工工艺研究的意义滚动轴承因其具有摩擦系数小、回转精度高等特点而被广泛用于各类工程机械,但由于恶劣的使用工况和承担较大径向力的原因,使其也是较为容易受损的部件。
据统计,在所有的机械故障中,由轴承直接或间接引发的故障所占的比重最高为64%,次之是齿轮引起的故障占25%。
旋转机械的各类故障中有30%的故障与轴承损伤有关,仅有10%~20%的滚动轴承可以达到设计寿命。
而滚动轴承一般用于支撑轴类等旋转零部件,支撑件的工作状态直接关系到整个动力传动系统的工作效率,从而其在设备动力传递中起到至关重要的作用。
一旦滚动轴承发生故障或失效,将会直接影响设备的正常工作,甚至给企业带来巨大的经济损失及人员伤。
从而研究滚动轴承的加工工艺,针对其中的关键工序提出相应的质量控制方法,以保质、保量地完成滚动轴承的加工,对于提高滚动轴承本身乃至整机的寿命和可靠性都具有十分重要的意义。
二、滚动体加工工艺滚动体作为滚动轴承的关键零件,与内外圈有点接触和线接触在轴承中起承载和传递载荷与运动的作用,滚动体的运动比较复杂。
随着轴承在工业应用领域的广泛使用,轴承的性能向着高效化、精密化、长寿命、节能化等方向飞速发展,对轴承应用性能的要求也越来越高,具体主要体现在:(1)滚动体是内外圈传递力的环节,是轴承整体寿命的关键;(2)降低噪声是工业领域改革的方向,轴承也不例外,滚子轴承由于其结构和工作特点、即便有润滑,其噪声还是存在;(3)对于滚动体全寿命周期质量提出了更高的要求。
