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轴承钢热处理工艺

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轴承钢热处理工艺

发布日期:2019-04-13 作者: 点击:

轴承钢热处理


pk10平台轴承钢热处理工艺预先热处理和终究热处理两个首要环节。GCr15钢是轴承钢运用最广泛的一种,合金含量较少且功能杰出的高碳铬轴承钢。GCr15轴承钢经过热处理后具有高而均匀的硬度、杰出的耐磨性、高的触摸疲惫功能。


1) 预先热处理包含正火和球化退火两个步骤


①正火:高碳铬轴承钢正火工艺当工件透热后保温40~60min,冷却需求较快,正火之后当即转为球化退火。


②球化退火:GCr15铬轴承钢常选用等温球化退火工艺,790℃被认为是最佳的球化加热温度。退火前需加热到900~920℃,保温2/3~1h后正火。保温时刻随工件巨细、加热炉的均匀性、装炉办法及装炉量、退火前的原始安排均匀性而定。低温球化退火首要适用于冷冲球、冷揉捏套圈的再结晶退火。一般球化退火、等温球化退火首要适用于铸造套圈、热冲球以及横锻球的退火。铬轴承钢球化退火工艺。


2) 终究热处理


①轴承零件:一般选用淬火和低温回火,其意图是进步钢的强度、硬度、耐磨性与抗疲惫功能。GCr15钢淬火温度在820~860℃,油淬临界直径为25mm。一般选用油冷淬火。加热保温时刻比合金东西钢长,盐浴加热系数取值0.8~1.5min/mm。空气炉加热系数1.5~2min/mm。160℃±10℃的低温回火,回火时刻一般为2~4h。精细轴承零件为安稳尺度,淬火后应进行-60~80℃冷处理,保温时刻为2~4h,冷处理后零件恢复到室温,在4h内进行回火,以避免零件开裂。低温回火时未能彻底消除的残留应力在磨削加工后会从头散布。这两种应力会导致零件尺度发作改动,乃至会发作龟裂。为此,应再进行一次补充回火,回火温度为120~160℃,保温5~10h或更长。


②工模具GCr15热处理:由于此钢简略发作白点缺点,大型工模具热处理简略开裂,选用缓慢加热或690℃长时刻(大于5h)分段等温能够下降开裂概率,奥氏体化温度挑选810℃±10℃,保温系数a=1.6~0.9min/mm。大于60mm直径的工件需求水油双液淬火。


轴承钢热处理工艺开展


可经过看纯净度辨别轴承钢质量的优劣,即钢中搀杂物的含量,轴承钢的均匀性和钢材的外表质量,包含尺度精度和外表裂纹等。纯净度和均匀性的问题首要在冶炼阶段解决,而钢材的外表质量与热处理工艺休戚相关。热处理是实现各种轴承满意功能和寿数要求最首要的工序。轴承零件热处理质量的好坏直接影响着后续的加工的质量并终究影响到轴承产品的精度、寿数等。长期以来,轴承热处理选用马氏体淬回火工艺。但近几年,国表里高碳铬轴承钢的渗碳或碳氮共渗、离子注入、低温离子渗硫、感应加热外表淬火和外表涂覆等热处理新工艺技能也得到了长足开展与运用。


接连式球化退火


轴承的热处理包含两个环节,预处理是球化退火,终处理是淬火和低温回火。关于进步球化退火质量,取得细微、均匀、球状碳化物以及缩短退火时刻或取消球化退火工序的研究有了新进展,即盘条出产选用两次改进安排退火,将拉拔后的720℃~730℃再结晶退火改为760℃的改进安排退火。这样能够得到硬度低、球化好、无网状碳化物的安排,工艺的关键是要确保中间拉拔减面率≥14%。该工艺可使热处理炉的功率进步25%~30%。接连式球化退火热处理技能是轴承钢热处理的开展方向。


贝氏体等温淬火


高碳铬轴承钢经下贝氏体淬火后,其安排由下贝氏体、马氏体和剩余碳化物组成。高碳铬轴承钢下贝氏体安排能进步钢的比例极限、屈从强度、抗弯强度和断面缩短率,与淬回火马氏体安排比较,具有更高的冲击耐性、开裂耐性和尺度安稳性,外表应力状况为压应力。该类轴承钢适用于装配过盈量大、执役条件差的轴承,如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承,光滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸体系、煤矿用轴承等。高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功运用,取得了较好效果。


高碳铬轴承钢的渗碳或碳氮共渗工艺


高碳铬轴承钢一般是全体淬硬,淬后的剩余应力为外表拉应力状况,易构成淬火裂纹、下降轴承的运用功能。经过对其进行渗碳、渗氮或碳氮共渗,进步表层的碳、氮含量,下降外表层的Ms点,在淬火进程中外表层发作改动而构成外表压应力,可进步耐磨性和翻滚触摸疲惫功能。


离子注入工艺


离子注入用于资料外表改性是近20年的事,它能够进步基材的冲突、磨损、腐蚀和其它化学功能,是一项很有实践含义的资料外表改性新技能。国外对该项技能进行了深入研究,并已经开端运用于出产。研究结果标明:注入铬离子能显着进步M50钢的抗腐蚀功能,并且抗触摸疲惫功能也有所进步;此外还用注人硼离子来进步外表轴承的抗磨损才干;Ti注入到52100轴承钢时其外表构成Ti-C-Fe非晶外表,显着改进其抗蚀功能。


低温离子渗硫工艺


低温离子渗硫工艺是20世纪80年代后期呈现的外表改性技能。其根本原理与离子渗氮类似。在必定的真空度下,使用高压直流电使含硫气体电离,生成的硫离子轰击工件外表,在工件外表与铁反响生成以FeS为主的10μm左右厚的硫化物层。硫化物是杰出的固体光滑剂,有用地下降钢件触摸外表的冲突系数,且随载荷增大,冲突系数进一步下降,因而能够大大进步重载下轴承的耐磨性,轴承的寿数可进步3倍左右。


感应加热外表淬火工艺


感应加热外表淬火的首要运用场合分两类:一是铁路轴承的外表感应加热淬火,选用新资料ⅢX4钢制的套圈经感应加热淬火后,外表为硬而耐磨的马氏体安排,心部为耐性较好的索氏体、屈氏体,外表为高达500MPa的压应力,其运用寿数比ⅢX15Cr制轴承高1倍,并且彻底消除了套圈运用时俄然脆断的现象,进步了轴承的牢靠性,功能与低碳钢渗碳淬火类似,但本钱远低于后者;感应加热外表淬火的另一运用是特大型轴承的热处理,削减大型轴承套圈的淬火变形和硬度不均匀性,一起节省设备的出资费用。


激光高能束外表热处理


激光高能束外表热处理是近年来开发的新的热处理办法,经过激光加热可取得0.25~2.0mm的硬化层,与其他外表硬化办法比较,具有硬化层深度和方位操控精确、无变形等长处。高碳铬轴承钢零件经外表激光硬化后淬硬层的马氏体极细微、碳化物散布更均匀、剩余奥氏体极少,比一般淬回火具有更高硬度和滑动耐磨性。别的,激光等高能束还可作为外表涂覆工艺的热源,一次可完结外表淬火和涂覆进程,特别是近年来纳米技能的开展,这一复合工艺进程在精细轴承零件的外表处理中将有广阔的运用远景。


外表涂覆工艺


外表涂覆技能包含物理气相堆积(PVD)、化学气相堆积(CVD)、射频溅射(RF)、离子喷涂(Plasma Spraying Coating,PSC)和化学镀等。PVD与CVD比较,其工艺进程中被处理工件的温生低,镀后不需再进行热处理,在轴承零件的外表处理中得到较广泛的运用。100Cr6、440C等钢制轴承零件经PVD、CVD或RF镀TiC、TiN、TiA1N等后,可进步轴承零件的耐磨性和触摸疲惫抗力,下降外表冲突系数。


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