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軸承鋼熱處理工藝

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軸承鋼熱處理工藝

發布日期:2019-04-13 作者: 點擊:

軸承鋼熱處理


軸承鋼熱處理工藝預先熱處理和終究熱處理兩個首要環節。GCr15鋼是軸承鋼運用最廣泛的一種,合金含量較少且功能杰出的高碳鉻軸承鋼。GCr15軸承鋼經過熱處理后具有高而均勻的硬度、杰出的耐磨性、高的觸摸疲憊功能。


1) 預先熱處理包含正火和球化退火兩個步驟


①正火:高碳鉻軸承鋼正火工藝當工件透熱后保溫40~60min,冷卻需求較快,正火之后當即轉為球化退火。


②球化退火:GCr15鉻軸承鋼常選用等溫球化退火工藝,790℃被認為是最佳的球化加熱溫度。退火前需加熱到900~920℃,保溫2/3~1h后正火。保溫時刻隨工件巨細、加熱爐的均勻性、裝爐辦法及裝爐量、退火前的原始安排均勻性而定。低溫球化退火首要適用于冷沖球、冷揉捏套圈的再結晶退火。一般球化退火、等溫球化退火首要適用于鑄造套圈、熱沖球以及橫鍛球的退火。鉻軸承鋼球化退火工藝。


2) 終究熱處理


①軸承零件:一般選用淬火和低溫回火,其意圖是進步鋼的強度、硬度、耐磨性與抗疲憊功能。GCr15鋼淬火溫度在820~860℃,油淬臨界直徑為25mm。一般選用油冷淬火。加熱保溫時刻比合金東西鋼長,鹽浴加熱系數取值0。8~1。5min/mm。空氣爐加熱系數1。5~2min/mm。160℃±10℃的低溫回火,回火時刻一般為2~4h。精細軸承零件為安穩尺度,淬火后應進行-60~80℃冷處理,保溫時刻為2~4h,冷處理后零件恢復到室溫,在4h內進行回火,以避免零件開裂。低溫回火時未能徹底消除的殘留應力在磨削加工后會從頭散布。這兩種應力會導致零件尺度發作改動,乃至會發作龜裂。為此,應再進行一次補充回火,回火溫度為120~160℃,保溫5~10h或更長。


②工模具GCr15熱處理:由于此鋼簡略發作白點缺點,大型工模具熱處理簡略開裂,選用緩慢加熱或690℃長時刻(大于5h)分段等溫能夠下降開裂概率,奧氏體化溫度挑選810℃±10℃,保溫系數a=1.6~0.9min/mm。大于60mm直徑的工件需求水油雙液淬火。


軸承鋼熱處理工藝開展


可經過看純凈度辨別軸承鋼質量的優劣,即鋼中攙雜物的含量,軸承鋼的均勻性和鋼材的外表質量,包含尺度精度和外表裂紋等。純凈度和均勻性的問題首要在冶煉階段解決,而鋼材的外表質量與熱處理工藝休戚相關。熱處理是實現各種軸承滿意功能和壽數要求最首要的工序。軸承零件熱處理質量的好壞直接影響著后續的加工的質量并終究影響到軸承產品的精度、壽數等。長期以來,軸承熱處理選用馬氏體淬回火工藝。但近幾年,國表里高碳鉻軸承鋼的滲碳或碳氮共滲、離子注入、低溫離子滲硫、感應加熱外表淬火和外表涂覆等熱處理新工藝技能也得到了長足開展與運用。


接連式球化退火


軸承的熱處理包含兩個環節,預處理是球化退火,終處理是淬火和低溫回火。關于進步球化退火質量,取得細微、均勻、球狀碳化物以及縮短退火時刻或取消球化退火工序的研究有了新進展,即盤條出產選用兩次改進安排退火,將拉拔后的720℃~730℃再結晶退火改為760℃的改進安排退火。這樣能夠得到硬度低、球化好、無網狀碳化物的安排,工藝的關鍵是要確保中間拉拔減面率≥14%。該工藝可使熱處理爐的功率進步25%~30%。接連式球化退火熱處理技能是軸承鋼熱處理的開展方向。


貝氏體等溫淬火


高碳鉻軸承鋼經下貝氏體淬火后,其安排由下貝氏體、馬氏體和剩余碳化物組成。高碳鉻軸承鋼下貝氏體安排能進步鋼的比例極限、屈從強度、抗彎強度和斷面縮短率,與淬回火馬氏體安排比較,具有更高的沖擊耐性、開裂耐性和尺度安穩性,外表應力狀況為壓應力。該類軸承鋼適用于裝配過盈量大、執役條件差的軸承,如承受大沖擊負荷的鐵路、軋機、起重機等軸承,光滑條件不良的礦山運輸機械或礦山裝卸體系、煤礦用軸承等。高碳鉻軸承鋼貝氏體等溫淬火工藝已在鐵路、軋機軸承上得到成功運用,取得了較好效果。


高碳鉻軸承鋼的滲碳或碳氮共滲工藝


高碳鉻軸承鋼一般是全體淬硬,淬后的剩余應力為外表拉應力狀況,易構成淬火裂紋、下降軸承的運用功能。經過對其進行滲碳、滲氮或碳氮共滲,進步表層的碳、氮含量,下降外表層的Ms點,在淬火進程中外表層發作改動而構成外表壓應力,可進步耐磨性和翻滾觸摸疲憊功能。


離子注入工藝


離子注入用于資料外表改性是近20年的事,它能夠進步基材的沖突、磨損、腐蝕和其它化學功能,是一項很有實踐含義的資料外表改性新技能。國外對該項技能進行了深入研究,并已經開端運用于出產。研究結果標明:注入鉻離子能顯著進步M50鋼的抗腐蝕功能,并且抗觸摸疲憊功能也有所進步;此外還用注人硼離子來進步外表軸承的抗磨損才干;Ti注入到52100軸承鋼時其外表構成Ti-C-Fe非晶外表,顯著改進其抗蝕功能。


低溫離子滲硫工藝


低溫離子滲硫工藝是20世紀80年代后期呈現的外表改性技能。其根本原理與離子滲氮類似。在必定的真空度下,使用高壓直流電使含硫氣體電離,生成的硫離子轟擊工件外表,在工件外表與鐵反響生成以FeS為主的10μm左右厚的硫化物層。硫化物是杰出的固體光滑劑,有用地下降鋼件觸摸外表的沖突系數,且隨載荷增大,沖突系數進一步下降,因而能夠大大進步重載下軸承的耐磨性,軸承的壽數可進步3倍左右。


感應加熱外表淬火工藝


感應加熱外表淬火的首要運用場合分兩類:一是鐵路軸承的外表感應加熱淬火,選用新資料ⅢX4鋼制的套圈經感應加熱淬火后,外表為硬而耐磨的馬氏體安排,心部為耐性較好的索氏體、屈氏體,外表為高達500MPa的壓應力,其運用壽數比ⅢX15Cr制軸承高1倍,并且徹底消除了套圈運用時俄然脆斷的現象,進步了軸承的牢靠性,功能與低碳鋼滲碳淬火類似,但本錢遠低于后者;感應加熱外表淬火的另一運用是特大型軸承的熱處理,削減大型軸承套圈的淬火變形和硬度不均勻性,一起節省設備的出資費用。


激光高能束外表熱處理


激光高能束外表熱處理是近年來開發的新的熱處理辦法,經過激光加熱可取得0.25~2.0mm的硬化層,與其他外表硬化辦法比較,具有硬化層深度和方位操控精確、無變形等長處。高碳鉻軸承鋼零件經外表激光硬化后淬硬層的馬氏體極細微、碳化物散布更均勻、剩余奧氏體極少,比一般淬回火具有更高硬度和滑動耐磨性。別的,激光等高能束還可作為外表涂覆工藝的熱源,一次可完結外表淬火和涂覆進程,特別是近年來納米技能的開展,這一復合工藝進程在精細軸承零件的外表處理中將有廣闊的運用遠景。


外表涂覆工藝


外表涂覆技能包含物理氣相堆積(PVD)、化學氣相堆積(CVD)、射頻濺射(RF)、離子噴涂(Plasma Spraying Coating,PSC)和化學鍍等。PVD與CVD比較,其工藝進程中被處理工件的溫生低,鍍后不需再進行熱處理,在軸承零件的外表處理中得到較廣泛的運用。100Cr6、440C等鋼制軸承零件經PVD、CVD或RF鍍TiC、TiN、TiA1N等后,可進步軸承零件的耐磨性和觸摸疲憊抗力,下降外表沖突系數。


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