等截面轴承分为几个系列?

洛阳千协轴承设备有限公司坐落于重工业城市--洛阳,同时也是有着深厚文化底蕴和“轴承之都”的中华名城。集研发、设计、制造及销售轴承产品为一体的企业,生产设备多次改进,砂轮修正器多次改造,检测仪器与方法多次完善。科技实力好、工艺装备好、检测手段完善,可研制、开发、制造精度高、性能好的轴承产品,达到客户成本低、能耗少、低故障的运行要求。

精密KF-AR0系列等截面薄璧球轴承定做(现在/介绍)千协轴承,煤烟中有大量的二氧化碳等物质,这些物质会引起轴承零件锈蚀,空气中的灰尘落在产品上,改变了轴承表面的状态,降低了临界湿度,而且灰尘易吸潮,成为锈蚀的***,造成斑点锈。煤烟灰尘在轴承零件的磨削过程中,划痕磕碰等机械损伤破坏了受损零件的表面状态,使轴承零件生锈。磕碰。

夏季空气湿度大,在工厂使用通风设备使空气中大量的水分和腐蚀性物质被吹到轴承部件表面,并因通风导致产品温度下降,导致“冷凝“现象,造成轴承锈蚀通风设备若采用盐浴淬火,淬火后工件表面的残盐未清洗干净,因此易吸潮,引起轴承锈蚀。残盐由于这些零件残磁易吸附利用铁屑末及灰尘,又不易清洗干净,因此易吸潮引起中国轴承出现锈蚀。

交叉滚子轴承因圆柱滚子成直角的V型沟槽滚动面上,在内轮外轮间隔保持器被互相垂直排列。这种设计让交叉滚子轴承结构能够同时承受来自各方面荷重如径向轴向力矩负荷及动量荷重等所有方向负荷。交叉滚子轴承和薄壁轴承的区。

首先是轴承自身的质量。二是使用环境。三是安装方法。如果这三项稍有使用不当,严重会使轴承损坏,造成设备损坏,轻则会大大缩短轴承的使用年限和设备工作效率降低。以下是分辨轴承质量的三个误区轴承的使用年限与三个因素有关。

滚动轴承之寿命以转数(或以一定转速下的工作的小时数)定义在此寿命以内的轴承,应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损)。然而无论在实验室试验或在实际使用中,都可明显的看到,在同样的工作条件下的外观相同轴承,实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”,其中之一即所谓的“工作寿命”,它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损损坏通常并非由疲劳所致,而是由磨损腐蚀密封损坏等原因造成。在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。寿命轴承参数因而造成工序能力指数低,一致性差,产品加工尺寸离散度大,产品内在质量不稳定而影响轴承的精度性能寿命和可靠性。

为了提高轴承安装时的实际配合精度,必须利用不使轴承变形的测量方法和测量工具,对轴承的内孔和外圆的配合表面尺寸进行实际的精密测量,可将有关内径和外径的测量项目全部予以测出,并且对测得数据作出分析,以此为据,精密配作轴与座孔的轴承安装部位的尺寸。提高配合方。

单排交叉滚柱式转盘轴承,由两个座圈组成,结构紧凑重量轻制造精度高,装配间隙小,对安装精度要求高,滚柱为11交叉排列,能同时承受轴向力倾翻力矩和较大的径向力,被广泛地用于起重运输,工程机械和产品上。系列转盘轴。

三排组合滚子转盘轴承(回转支承而橡胶密封式结构本身具有结构简单占用空间小,密封性能可靠等优点而得到了广泛的应用,但其不足之处是在高温状态时橡胶密封唇易早期老化而丧封性,故在高温工况条件下工作的转盘轴承宜采用迷宫式密封。

此型轴承广泛运用在如工业自动机械人工作机械及设施等,需要刚性高紧密及高转速下仍能确保之场合下。因滚子与轨道表面成线状接触,因此,轴承受荷重而弹性变形之可能性很小。它们的滚子在内轮与外轮间,间隔交叉地彼此成直角方式排列。它们能同时承受来自各方向荷重(如轴向推力或动量荷重等。产品介。

将轴承用洁净的清洗煤油进行彻底清洗,对于脂润滑,先将含有3%~5%润滑脂的有机溶剂注入轴承作脱脂清洗后,再用油将定量的润滑脂填入轴承内(占轴承空间容积的10%~15%;加热轴承使升温20~30℃,用油压机将轴承装入轴端;固定端前轴承在轴上的安。

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这是一个关于轴承热处理工艺学(第九章)ppt,主要介绍铬轴承钢制轴承零件热处理工艺、铬轴承钢的退火。欢迎点击下载哦。

第一节  铬轴承钢的正火
1.消除停锻温度高,冷却慢而出现的粗大网状碳化物,或是停锻温度低,晶粒沿变形方向被拉长而形成的线条状组织。这两种组织在退火过程中都不能完全消除,故必须经正火处理。
 2.消除退火过热而产生的粗片状珠光体和不均匀的粗粒状珠光体组织。这种组织在退火返修前必须经正火处理。
 3.要求特殊性能的轴承零件(高温回火轴承、超精密灿承、铁路轴承)及等温淬火的轴承零件,通过正火为退火和淬火作好组织准备。
二、正火工艺规范的确定
正火加热温度主要依据正火目的和正火前零件的组织状况来确定。消除租大网状碳化物,正火温度选用930~950℃ ,若一次正火不能消除粗大网状碳化物,可按相同温度进行第二次正火,消除不太粗的网状碳化物及退火过热组织,正火温度选用900~920℃ ,细化组织的正火则采用890~900 ℃ 。
         在正常正火温度下,一般经30分钟保温,其目的是使轴承钢中剩余碳化物基本溶入奥氏体中。但还应根据实际生产中的零件大小、批量、加热方式、装沪方法等情况进行调正.
       正火冷却过程中,如冷却速度过慢非但不能改善组织,而且会再次析出网状碳化物,冷却速度过大,将会出现大量马氏体组织及因应力过大而产生的裂纹。故轴承钢正火
冷却速度不应小于 50 ℃ /分,在油、乳化液或水中冷却时,待零件冷至 500 ℃ 左右就应取出,以免产生裂纹。正火后,应立即进行退火,若不能,则应先进行 400~ 600 ℃ 回火,以消除应力。
四、正火常见缺陷及防止方法
      铬轴承钢在正火工序中产生的缺陷,主要有不合格的网状碳化物、严重的氧化脱碳和裂纹等。
第二节 铬轴承钢的退火
       去应力退火是消除机械加工后零件内的残余应力和冲压零件的加工硬化.如超精密级轴承套圈和易变形套圈,淬火前进行去应力退火,可减少淬火后的变形。冷挤压套圈在加工前进行去应力退灭,可消除加工硬化,便于切削加工。为了防止或减少加热时的氧化脱碳,零件应装箱密封或零件与铸铁屑木炭粉混合装箱加热。
          对于冷冲、冷轧、冷镦的滚动体毛坏、冷拔钢管在经前一次冷变形加工后,必须进行再结晶退火方法才能进行下工序的加工.铬轴承钢的再结晶温度为420~450 ℃ 。为加速再结晶过程,稳度可选用650~680 ℃.为了减少氧化脱碳,滚动体毛坯、冷拔钢盘料应采取装箱加热,退火后直接出炉空冷.无装箱条件的可降至560~580℃ 进行退火。
     其目的是获得均匀分布的点状和细粒状珠光体,降低硬度,便于切削加工 .
低温球化退火由于在AC1温度下进行加热,所以不发生组织相变。碳化物的球化过程是借助于碳化物中的碳在此温度下的溶解、扩散以及再结晶,使其自发转变为表面自由能较小的球状被化物的过程。其球化过程的速度,取决于球化温度、保温时间以及片状珠光体的片距大小。温度越高,保温时间越长,珠光体片距越小,越有利于碳和合金元素的溶解和扩散,使球化过程加速;反之延缓。
由图可以看出:要使硬度达到规定范围的上限,保温时间必须在 15 小时以上;达到硬度值的下限,保温时间则要延长到 100 小时以上。在实际生产巾,对于球状珠光休组织,采用低温球化退火达到球化目的是不实际的,只有当退火前组织细小弥散,球化过程易于进行才采用。
加热速度:在加热设备许可的条件下,其退火加热速度可以是任意的,但考虑退火时的装炉量以及零件加热的均匀性,有时在加热至退火温度前,即 700~730 ℃ 进行保温,以达均匀加热。一般电炉退火可以随炉升温。
          加热温度:球化退火温度的选择应保证奥氏体化时碳化物相具有必要的溶解外,还应考虑球化退火前的原始组织以及球退火后的硬度范围。
保温时间:随退火加热温度的提高而缩短。工件大小、装炉方法、装炉量以及退火前原始组织的不均匀性等影响,要求炉料最低温度部分在奥氏体温度下保温时间不得少于1小时,实际生产中常采用3-6小时的保温时问。
         冷却速度:球化退火冷却速度的大小,直接影响碳化物的形状、大小和分散度,影响退火钢的硬度以及淬、回火工艺和工件的最终的机械性能。
          等温温度,退火组织中碳化物的分散度和硬度急剧增加。要获得合格的硬度值并缩短退火周期,等温温度以 700 ~710 ℃ 为宜,其退火组织的最终硬度较一般球化退火高,故等温退火大多适用硬度偏高的情况。
          等温退火只有在专用的设备中或是多台设备组成的等温退火生产线上才能发挥其作用。而一般退火设备,由于装炉量、冷却速度的影响达不到等温退火的作用.
        由于先进行正火获得组织较细的索氏体组织,故可以缩短退火加热时间,退火后得到组织分散度较好的点状珠光体,可以提高零件的抗回火性同时还能减少淬火变形和开裂的倾向.
二、原始组织对退火组织的影响
        球化退火前珠光休越细,退少加热时珠光体越易转变为奥氏体,故可以采用较低的加热温度和较短的保温时间。由于球化温度低,未溶碳化物较多,则冷却后容易获得均匀分布的细粒状珠光体。
         退火前原始组织为粗片状珠光体时,在正常球化退火工艺下,不易获得均匀细粒状珠光体,而易出现粗大不均匀的碳化物。
        退火前,原始组织为细碳化物网状,在退火过程中可以球化,但退火无法消除粗大网状碳化物,必须先进行正火改善组织后,再进行球化。碳化物沿晶界变形方向成线条状析出,那么退火后的组织仍具有方向性,并使钢的强度大大降低。为此,要获得最佳退火组织,必须严格控制锻轧毛坯的工艺规范。
三、退火组织中碳化物颗粒大小和分布对轴承接触疲劳寿命的影响
         退火组织中碳化物颗粒太小和太大都降低轴承钢的疲劳寿命,过细的退火组织还将影响切削性能和冲压性能。所以轴承钢退火组织为均匀分布的细粒状珠光体为最佳。
四、常见的退火缺陷极其防止方法
          淬火目的是提高轴承零件的硬度、强度、耐磨性和疲劳强度,并通过回火获得高的尺寸稳定性和综合机械性能。淬火后的显微组织由隐晶马氏体和细小结晶马氏体、细小而均匀分布的残留碳花物以及残留奥氏体组成。这些组织的相对量及分布将决定钢的性能。
马氏体是铬轴承钢淬、回火后的最基本组织。其性能决定于马氏体中碳和合金元素的含量以及马氏体的形态和粗细程度。回火马氏体含碳量在0.45%的轴承寿命最高(含碳>0.5%变脆,含碳<0.4%疲劳寿命降低)。马氏体中含铬量为0.8~1.0%左右,含锰量为0.3%左右性能最佳。细小马氏体数量占80%左右综合性能最好。
         如果将马氏体含碳量固定在0.45%最佳百分比,那么未溶碳化物对轴承寿命的影响如下图所示。虽然,未溶碳化物少,轴承寿命较高,但是耐磨性有所下降。一般认为,应控制在0.6%左右为宜。残留碳化物颗粒越细(平均直径为0.56 微米)分布越均匀,轴承的使用寿命越高。
铬轴承钢淬、回火组织中的残余奥氏体是不稳定组织,它使轴承在长期使用过程中尺寸发生变化而降低精度。残余奥氏体强度、硬度较低,但具有较高的冲击韧性,适量的残余奥氏体能提高轴承耐磨性和疲劳寿命。由于马氏体转变不可能完全,淬火,回火后也不能使残余奥氏体全部转变。为此,钢中必定会保留一定量的残余奥氏体。
          为要充分发挥铬轴承钢的综合性能,提高轴承寿命,在正常退火组织前提下,通过不同的淬火,回火工艺将组织中各相的相对量控制在最佳范围。淬火加热温度为 830℃ 时,组织中马氏体含最为88.3% ,残留碳化物为6.5% ,残余奥氏体为10% ,其疲劳寿命最高.
          对于尺寸较大,壁较厚的轴承零件,在淬火加热和冷却中出现少量非马氏体(屈氏体、贝氏体)组织,当其数量不超过相关标准规定允许的限度,可允许存在。
当屈氏休数量很少时(3~5 %),实际上对接触衰劳强度并无影响。当含量超过11%时,则接触疲劳强度明显降低。组织中存在着大量的下贝氏体,不仅不会降低接触疲劳强度,甚至比硬度较高的马氏体的接触疲劳强度还高。其原因是贝氏体自身硬度较高而且其碳化物相的形态和分布也比较有利。
(2)淬火后的组织对淬火加热温度的影响
         根据淬火后所需要的组织来确定淬火加热温度。如果淬火温度低,奥氏体中碳和合金元素的浓度较低,淬火组织容易出现屈氏体;淬火温度较高,奥氏体中碳和合金元素的浓度较高,增加了奥氏体的稳定性,使 Ms点下降,增加了淬火后的残余奥氏体的含量,使硬度和尺寸稳定性下降。进一步提高温度,将使奥氏体晶粒长大,淬火后得到粗大针状马氏体,使钢的冲击韧性下降。再提高温度使零件淬火变形、开裂倾向性增加。
(3)原始组织对淬火加热温度的影响。
    ① 细片状和点状珠光体组织(不合格组织)此组织为退火欠热组织,田于碳化物较细,弥散度大,容易溶入奥氏体,淬火过热和产生裂纹的敏感性大。为此,妻获得合格的淬火组织,必须降低淬火加热温度。一般限制在800 ~835 ℃ 范围内。
    ② 点状珠光体(合格组织)点状珠光体是正火、快速退火而获得的。其淬火加热温度可在800~845 ℃ 较宽范围内获得合格的淬火组织。
   ③ 均匀细粒状珠光体(合格组织)此组织为最优良的退火组织,其淬火温度在810~850 ℃ 选择,均可获得良好的淬火组织。这种组织不易过热,不易出现淬火裂纹、软点及屈氏体组织。
   ④ 粒状珠光体(合格组织)碳化物颗粒较前者粗,故淬火加热温度范围变窄,即下限温度提高上限温度降低,允许淬火加热温度限制在 820~840 ℃ 范围内。
⑤ 不均匀的粗粒状珠光体
这种组织是经多次退火或原材料存在粗颗粒状或带状碳化物而形成的。由于碳化物不均匀,加热时溶入奥氏体程度不同。温度过高,碳化物溶解多的地方(两带之间),碳和晶界阻碍作用小,马氏体易粗大,易出现局部过热或裂纹;温度偏低,在残留碳化物深留较多的地方(碳化物带上),奥氏体合金化程良不足,易出现屈氏体或硬度不足;如果碳化物颗粒细小弥散,而带间碳化物数最少,且颗粒大,即使在正常的淬火加热温度下也会同时出现过热和欠热的组织。故淬火加热温度应控制在820~ 840℃ 的窄小范围内,或者采用淬火加热温度的下限进行较长时间的保温。
⑤ 不均匀的粗片或粗粒状珠光体
        这种组织是由于退火过热、冷却速度过慢造成的。这种组织,即使在同样的淬火温度下,由于碳化物形状的不
同而造成溶解程度的不同,使局部产生过热和局部产生欠热。因此在淬火加热温度上很难加以凋整,必须重新进行退火。
         返修零件零件进行淬火(二次淬火),无论返修前是否经高温回火处理,由于其内部组织及应力状态较为复杂而且变形和开裂的倾向性大,脱碳敏感性高,一般其淬火加热温度应比正常温度低5~10℃.
2.淬火加热保温时间的确定
(1)淬火加热温度高,保温时间相应缩短.
(2)原始组织的碳化物颗粒越粗,保温时间应延长,碳化物颗粒越细,弥散程度高,保温时间可相应适当缩短.
(3)工件壁厚大,摆放密,装炉量大,则应适当延长保温时间.
(4)形状复杂的工件,由于淬火温度低,可适当延长保温时间.
(5)在真空炉的加热保温时间一般比可控气氛炉的长,在空气炉比在盐炉中的加热保温时间长.
(6)采用水淬的零件保温时间短,油淬的保温时间长.
合理选择冷却介质和冷却方法.
          对冷却介质的要求:在珠光体和贝氏体区有足够大的冷却速度,在马氏体转变区具有缓慢冷却的速度.冷却介质的成分和性能应稳定,不宜变质,来源方便,价格低廉,流动性好,无公害,且不易腐蚀工件.
     为了提高普通油的冷却能力,延长其使用寿命,在机械油的基础上加入适当添加剂(促冷剂和抗氧化剂)组成快速淬火油。
     工件在保护气氛中加热不脱碳,并在冷却后保证获得光亮的表面,能满足这种要求的淬火油称光亮淬火油.
普通淬火油在工件冷却中受热“裂化”生成不饱和碳氢化合物,这些化合物又极易氧化,聚合成分子量很高的树脂材料粘附在工件表面.因此,要使零件表面光亮必须对普通淬火油进行精炼(即进行加热使灰分物质挥发的净化处理,真空净化处理)。或者将普通油作为基础油加入促冷剂、抗氧化剂和光亮剂。目前,使用最广泛的是咪磋啉油酸盐作为光亮剂。
   ① 直接淬火:将轴承零件加热至淬火温度,保温后将零件直接投入冷却介质中,冷却至接近室温。大多数轴承零件均采用直接淬火。
          将轴承零件加热至淬火温度,保温后将零件投入低于 Ms 点以下某一恒温介质中进行停留,从而减小淬火应力和减少零件的变形和开裂。,使零件表面和中心温差减小,对于形状复杂易变形的薄壁零件保温后将零件宜采用分级淬火。
等温淬火的零件不进行回火处理,而只是在初磨和终磨后各进行 130~140℃ 、 3~4 小时的附加回火。为了提高淬火零件的硬度,淬火前经正火和快速退火(或感应快速球化退火)以获得点状珠光体。
三、常见淬火缺陷及其防止方法
      变形和裂纹是淬火过程中最易产生的缺陷,严重的变形和裂纹将使零件报废。淬火过程中的快冷使零件内部产生内应力是导致变形、开裂的根本原因。因此,为了最大限度地减少和防止淬火变形和开裂,必须了解内应力产生的原因及其影响因素,必须了解内应力与变形、开裂间的相互关系。
冷却开始时,由于表面冷却快,温度下降低而收缩多;心部冷却慢,温度下降慢而缩小小.表里相互牵制的结果使表层产生了拉应力,心部则承受压应力。随冷却的继续进行,表里温差增大,其内应力也随之增大,当应力增大到超过材料在该温度下的屈服极限时,将产生塑性变形。由于心部温度高于表面,因而总是心部先沿轴向缩短。塑性变形的结果使其内应力不再增大。冷却到一定时问后,表层的温度的降低减慢,则其收缩量也减小,而此时心部仍在不断收缩,于是表层的拉应力及心行的压应力将足见减小,直至消失。可是,随着冷却的继续进行,表层温度越来越低收缩量越来越小,甚至停止收缩;而心部由于温度尚高,还要不断收缩,最终在零件的表层产生拉应力而心部出现压应力.
钢在冷却时,由于组织转变引起的内应力称组织应力。由于钢中基本组织的比容不同(比容大小顺序如下:淬火马氏体、回火马氏体、下贝氏体、上贝氏体、屈氏体、索氏休、珠光体、奥氏体)。所以,钢在冷却过程中进行相变时,必兔伴随着体积的变化.由于零件表里冷却速度不一致,使相变不同时进行或不能进行同一种转变,形成不同的组织,从而产生了组织应力。
      淬火快冷时,当表面冷至 Ms 点即发生马氏体转变,并引起体积膨胀。但由于受到尚未进行转变的心部的阻碍,使表层产生压应力,而心部则为拉应力。当应力足够大时,即会引起变形。当心部温度冷至 Ms 点时,也要发生马氏体转变,休积也随之膨胀,但此时受到已转变的表层牵制,最后的残余应力是表层受拉,心部受压。
      引起内应力的根本原因,在于零件表里存在温差。故凡是增加零件表里温差的因素,均增加其内应力。
加热时,奥氏体化学成分不同,其导热性、热膨胀性以及马氏体的比容也将不同。导热性愈差,热膨胀系数愈大、马氏体比容愈大,产生的应力一也愈大。加热和冷却时,一般说,加热温度和冷却速度越大,温差也越大,应力也愈大;加热和冷却愈不均匀,则其应力也愈大;零件截面愈大,表里温差愈大,应力也愈大。此外,零件的形状、奥氏体晶粒大小和操作方法等,都对淬火内应力产生不同程度的影响。
          在淬火零件中,总是同时存在着热应力和组织应方。零件中总的残余应力是两者综合作用的结果。而且这综合作用又是十分复杂的,在各种因素影响下,既可能相互抵削而削弱,也可能相互迭加而加强。
          轴承套圈淬火引起的变形,包括尺寸胀缩的相似变形和几何形状发生变化的非相似变形。两种变形都由于热应力和组织应力的复合作用产生的,但要分别测定两种应力相当困难。一般认为,热应力比组织应力小得多,膨胀和收缩受残余奥氏体的影响较大;变形则与到达 MS点的时间差值的大小有很大关系。
        由于淬火前后,钢中各相的比容不同,故淬火过程中的相变,必然引起体积的变化,即表现为套圈直径尺寸的胀大或缩小。生产中,一般因胀大造成的废品的较少,而因外径的缩小会造成的大批量的废品. 为此,预计淬火时的胀缩,并采取必要的措施,使其限制在一定范围内,这对确定磨削留量,减少废品将起很大的作用。
         一般情况下,外径小于 200毫米套圈在连续淬火炉中淬火时,由于马氏体的转变所引起的变化,大部分是胀大的直径尺寸越大,膨胀量越大.
影响套圈淬火胀缩的原因,主要取决于淬火组织中各相成分的含量。淬火组织中残余奥氏体含量越多,马氏体数量越少,体积变化就小。因北,凡是增加淬火组织中奥氏休含量的因素,均使套圈的膨胀量减少;淬火时江在Ms 点以下冷却速度快的比冷却速度慢的膨胀量大;套圈璧薄的比璧厚的膨胀量大。此外,奥氏体化规范,冷却介质的种类以及冷却介质有无搅拌、及其搅拌速度等均影响套圈的膨胀量。
          轴承套圈产生非相似变形(即几何形状的变化),主要有径向不均匀变形(椭画)和轴向不均匀变形(翘曲或锥度)两种。造成这两种变形的主要原因是淬火时套圈各部位到达 Ms 点时间差引起马氏体转变有先后的不同,产生不一致的组织应力所致。
淬火加热时,由于炉温不均匀和装炉方式的不当等,均造成套圈不均匀加热,淬火冷却时套圈上下端冷却速度的不一致以及淬火油的搅拌速度大小不等造成的不均匀冷却,都使套圈变形增加。套圈淬火前本身的刚性大小、原始应力大小以及套圈在加热和冷却时自身的碰撞等也将使淬火变形表现得更为复杂。
采用热油( 100~140℃ )淬火或采用在 Ms 点以上保温1~2 分钟后空冷的马氏体分级淬火。减小各部位到达 Ms 点的时间差,减少马氏休转变时产生的应力。。
         适当调节淬火油的搅拌速度。搅拌速度大,椭圆变形增加,搅拌速度过缓,锥度变形增大。壁厚的套圈应强烈搅拌,壁薄的套圈应缓慢搅拌。生产中应根据需要适当调节搅拌逮度。
         为了减少锥度变形,应使套圈两端的冷却速度相同或同时达到点Ms 。生产中可采用能使套圈在淬火油中翻转 180 。的淬火机构。对于壁薄的易变形套圈,采用强制防止变形的夹具-淬火压床。
      变形的补救方法:套圈淬火或回火后其变形量(椭圆度和翘曲度)超过规定允许范围,应进行整形,整形方法如下:
① 重物压平法和胎具压紧法
          重物压平法这种方法主要用于超轻、特轻系列以及推力轴承套圈的翘曲。重物压平法是将淬火套圈在油中冷至 120~150℃ 时,迅速取出放在平板上,将套圈整齐堆放,然后加重物施压。待零件冷至室温后除去重物。
          利用淬火后套圈的组织和应力不稳定状态,借锤击的外力改变套圈的变形方向产生微小塑性变形以达到减小变形量。热整形必须在套圈淬火出油温度较高(120~150 ℃)时进行。迅速测出变形的最高点,用钢锤轻敲,锤击力依据套圈变形的大小而定,最后使变形量比规定值小0.05~0.10毫米为止。
          变形大的套圈应采取多次锤击的方法,当多次锤击后,变形量仍超过规定数值,可采用回火后再顶形的方法整形。热整形后的套圈需要回火,其回火规范与正常回火规范不同。
③内撑整形法:是校正椭圆度变形的常用方法,可在淬火后或回火后进行。它是在套圈直径最小处用螺丝顶撑开,使短轴反变形为长轴。上顶后,按正常工艺回火,待零件冷至室温后卸顶,按正常工艺再回火一次,进一步消除应力。
④胎模胀形法:适用于圆锥外套一头收缩过大者。
         零件在淬火过程中产生的裂纹,多数是在马氏体转变温度范围内冷却时,由于淬火应力在零件表面附近所产生的拉应力超过了该温度下钢的断裂强度而引起的。
         一般来说,淬火时在Ms 点以下快冷是造成淬火裂纹的主要原因。然而,淬火前原始应力过大、原材料中的缺陷及其引起的应力集中、加热时零件表面的脱碳都可能促使裂纹的形成。
         淬火加热温度过高、保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗大,使淬火后马氏体脆性增加,强度下降而开裂。其裂纹特征是:套圈沿圆周方向的细裂纹,常产生在厚薄交界处。钢球裂纹呈 S 形或 Y 形。在碳酸钠水溶浓中淬火多为 S 形,在油中淬火多为 Y形.
② 冷却速度过大产生的裂纹
          零件在冷却速度过大的介质中或淬火时落入底部有水的油槽中冷却,由于冷却速度过大,显著增加组织应力而形成裂纹。这种裂纹常在厚薄交界处产生.
  ③由于淬火前原始应力产生的裂纹
       零件淬火前,如果没有充分消除冷加工应力或者零件翻修前未去除前一次淬火应力,那么这些未消除的应力与淬火叠加而产生裂纹.
钢中的材料缺陷如疏松白点气孔夹杂以及碳化物分布不均匀等均会引起的淬火应力集中,而产生淬火裂纹.
         表面脱碳不但使零件表面强度降低而且使表层和心部的Ms 点温度不同,冷却时马氏体的转变先后时间不同引起较大的内应力,产生间断、细小、不深的网状淬火裂纹.
   淬火马氏体在淬火应力的长时间作用下,其断裂强度随时间的延长而降低。因此,淬火后的零件不及时回火,将引起裂纹。
         套圈淬火后,出油温度较高,如果立即清洗或回火前受到碰撞,由于淬火应力过大和机械碰撞力而产生沿纵向宽大整齐的贯穿性大裂纹。
         屈氏体是淬火过程中,由于冷却速度小于淬火临界冷却速度而发生珠光体类型转变的产物。它是极细珠光体,形伏有块状、针状、网状和带状 ,一般硬度偏低。
          块状屈氏体是由于加热不足产生的,针状屈氏体是冷却不良产生的,而网状屈氏体一般认为是针状屈氏休的连续形式,带状屈氏体是带状碳化物引起在贫碳区呈条带状分布的屈氏体。
屈氏体和软点会引起硬度和强度降低,使耐磨性和耐疲劳性下降,此外还降低零件的防诱能力。因此,轴承零件表层不允许有严重屈氏体和软点存在。
 ① 原始组织不均匀。如碳化物偏析、颖粒大小不均匀、球化不完全有细片状珠光体等。这些组织都可能使同一零件既产生屈氏体又产生针状马氏体的现象。如遇这种情况,应适当延长保温时间并增强淬火冷却能力。
 ② 淬火加热不足.如加热温度偏低或保温时间过短。
 ③ 淬火冷却速度不够。应采用搅拌、喷油、旋转淬火机等强制冷却的方式。
 ④ 零件表面不清洁,如有油污、铁锈等。
 ⑤零件表面脱碳。
 ⑥淬火加热不均匀。
常见淬火缺陷及其防止方法:
第四节   铬轴承钢的冷水处理和冷处理
         冷水处理和冷处理目的是使淬火钢中的奥氏体在连续冷却过程中继续转变为马氏体,减少残留奥氏体含量,并使残留奥氏体稳定化,而保持轴承零件尺寸的稳定性。
          冷水处理是将零件从淬火油中取出空冷,低于50~ 60 ℃ 后,在15~18℃ 流动水中冲洗。冷水处理持续时间以冷透为准,一般不小于10分钟。冷水冲洗后,应立即进行冷处理或回火,不应在室温长时问停留,以防残留奥氏体陈化稳定和开裂。
轴承零件冷处理温度,一般选择在-70~-80 ℃ 。对形状简单、精度要求不高的钢球或滚子,可选择在-40~-70 ℃少间。
         冷处理保温时间与残余奥氏体量有关系.随冷处理时间为延长,残留奥氏体有所减少,再延长时间其影响甚微。考虑到零件表面至心部的均温,故须保温一定时间.听一般冷处理时间为1~1.5小时。为了提高冷处理效果,轴承零件淬火,并经冷水处理后,在室温停留时间不应超过 30 等。回火时间应保证在回火温度下,使零件均匀受热,充分进行组织转变以便有效地消除应力,达到预定的性能要求。通常,按零件大小和轴承精度以及回火加热介质来确定保温时间。在空气电炉或油炉中回火,一般轴承零件回火保温为2.5~3 小时,大型轴承零件为6~12小时.
性变形和加工硬化也会使表层金属产生拉应力.它和回火时产生的残余应力相互作用而使应力重新分布,最终导致轴承零件尺寸的变化而影响加工精度,引起表层金属的组织变化影响轴承的寿命.当磨削应力过大,还会导致零件产生烧伤和龟裂.因此轴承零件在磨削过程中,会进行附加回火.
  2.附加回火工艺规范的确定
         附加回火温度应低于原回火温度约20~30 ℃ ,以免使零件硬度降低和尺寸发生变化。温度越高,磨削应力消除的程度越充分,但必须保证零件硬度不降低和表面不出现氧化色。
延长附加回火的时间对消除应力的效果,不如提高温度明显。回火前 4 小时残余应力的减少较明显,再延长时间降低应力的趋势减弱。生产中应根据轴承精度和回火设备等情况而定。附加回火的次数视零件的要求和磨削过程中产生的应力情况决定。
         在终磨和精磨之间进行附加回火,虽然能消除部分磨削应力,但不能完全消除磨削应力,同时会使磨削变质层中的马氏体的稳定性下降,接触疲劳强度降低.
如果在精磨后进行附加回火,对轴承零件工作层组织的影响更大,因为精磨产生的塑性变形比磨削更大.
         淬、回火后的显微组织,应为隐晶和细小结晶马氏体、均匀分布的细小残留碳化物及残分奥氏体组成,不允许有过热组织、严重屈氏体组织存在、碳化物网状不允许超过规定级别。
2.一般轴承零件淬、回火工艺
        这类轴承零件是指普通级和精密级套圈及滚动体(钢球、滚子)。由于采用的加热设备不同,淬、回火工艺的选用也不同。
   ① 盐浴在使用过程中,由于空气中的氧、二氧化碳和水蒸气溶入盐内;盐浴中混入低熔点极酸盐和硝酸盐在工作温度下分解产生氧化物,电极、坩埚氧化,工件和夹具表面氧化皮带入盐浴内。因此,为了防止轴承零件在盐浴中加热造成的氧化和脱碳,盐浴必须定期进行脱氧,使氧化物含量降低到最低程度。
         常用脱氧方法有还原法和沉淀法。还原法是把具有还原能力的脱氧剂加入盐浴中,使氧化物还原的方法。常用脱氧剂有碳化硅、氯化铁、木炭等。沉淀法是脱氧剂与
盐浴中的氧化物作用生成熔点高、比重大的沉淀物沉入槽底并捞去的方法。常用脱氧剂有硅铁、二氧化硅、二氧化钦、硅钙铁等。目前,生产中采用的脱氧剂,高温盐护主要用二氧化钛和二氧化硅为主的混合物,有时也用硅铁和硼砂,中温盐沪主要用氯化按、硼砂和上述盐类的混合物。
   预热:轴承零件淬火加热前,用铁丝串扎或装入专用支架、料筐等夹具中先进行 550~600 ℃ 的预热,以免零件表面的水分带入盐浴引起爆炸。此外预热还可以消除车削加工应力,减少淬火变形。预热时间与淬火加热时间相同或适当延长.
   加热:将预热好的零件放入盐浴内,距炉底不少于100毫米,距电极和炉壁50~80毫米,距浴面30~50毫米。轴承零件加热温度、保温时间和总加热时间,根据钢种、装炉量以及套圈的壁厚或钢球直径来确定。
   冷却:零件出炉后在空气中停留时间(应使零件表面溶盐流尽)不得超过 5 秒钟,然后迅速投入淬火介质中。
直径大于13毫米,小于50毫米的钢球,在20~ 40 ℃的 10~15 %苏打水溶液中冷却,其余尺寸的钢球套圈和滚子均在30~90℃ 的 10# 、20 #机械油中冷却。
清洗、除盐和防锈:盐浴淬火后的零件表面除有氧化皮外,还有大量残盐,如不去除将使零件锈蚀,并影响磨削加工和缩短磨削冷却液的使用寿命。因此,经盐浴炉淬火的轴承零件必须进行清洗、除盐和防锈。其方法有水剂清洗、酸洗和喷砂等。
   回火:回火是在油沪和空气炉中进行。回火温度为150 ~180℃ ,保温时间按采用的加热设备、零件尺寸大小和装炉量的大小而定,一般在2.5~8小时.
   附加回火:附加回火温度低于回火温度 10~30 ℃ ,一般为 120~160 ℃ 。除特大型轴承套圈附加回火保温时间为4~8小时外,其余尺寸的套圈均在2.5~5小时范围内。
(2)电阻炉淬回火工艺规范
          轴承零件淬火加热采用电阻炉的种类较多。除钢球和部分直径较小的滚子在鼓形回转式电炉中加热外,其余轴承套圈和滚动体均在箱式电炉,井式电护(周期式),输送带式、推杆式、连续式电炉中加热。
由于轴承零件在电阻炉中加热极易产生氧化和脱碳。为此,零件在加热前应进行清洗,并涂以3~5%的硼酸酒精溶液或往炉内通入可控气氛加以保护。对于炉膛较长的连续式电阻炉,如输送带式、连续式电炉,由于受炉外空气的影响而使炉温不均匀故往往采用三段控制炉温。根据电阻炉结构、性能特能的不同,所采用的淬火加热工艺规范也稍有差异。
        除直径大于13毫米,小于 50毫米的钢球在15~40 ℃ 的10~15 %的苏打水溶液中冷却,其余轴承套圈和滚动体均在30~90℃ 的机械油中冷却。直径大于25毫米,小于 200 毫米的易变形套圈采用自由落下静止冷却
   易出现屈氏体的套圈(厚度大于11毫米)采用手串或淬火机冷却以及强化冷却;对于直径大于400毫米以上的特大轴承套圈或者大型薄壁轴承一般采用带架冷却;壁厚的采用搅拌器冷却;直径在410到1100毫米的厚壁轴承易采用旋转淬火机冷却;直径大于1100毫米的特大型、重大型套圈采用带架冷却.
    回火温度为150~180℃,套圈直径小于440毫米、滚子有效直径大于50毫米、钢球直径大于440毫米,的保温时间4~6小时,直径大于440毫米的套圈,保温时间为8~12小时.
   ④ 附加回火工艺与盐浴炉工艺同。
二、高温回火轴承零件的热处理工艺
         高温回火轴承,是指在较高温度下工作的轴承。这种轴承既要保证在较高温度下有良好的尺寸稳定性,又要具有较好的综合机械性能,尤其要保持一定的硬度以保证在高温下有足够的耐磨性和承受负荷的能力。硬度HRC62以下时,抽承的接触疲劳寿命随硬度值的减少而下降。  GCr15钢制轴承实际使用温度在200℃ 以下,如超过此温度已不能潇足高温回火轴承的机械性能和寿命要求。为此,必须对高浪回火轴承提出严格的要求
   (1)淬、回火质量要求与一般轴承零件相同。
(1)淬、回火前的顶备处理
         为使高温回火轴承在回火后获得较高的硬度值,其锻件毛坯应采用正火和快速退火的工艺,以获得点状或细粒状珠光体,从而增加马氏体合金浓度使抗回火性能提高. 对于形状复杂的带油沟的套圈,为了避免产生淬火裂纹、应在淬火前进行250~350℃ , 2~4小时的消除应力的退火。二次淬火前应进行         高温回火轴承零件的淬火工艺与一般轴承零件相同.高温回火轴承零件粗磨后经 150℃ 或采用比回火温度低50℃ 的温度进行附加回火。
三、铁路轴承零件的热处理工艺
         铁路轴承包括安装在内燃机、蒸汽机、电力机车各部件中的轴承,安装在客车、货车轴箱或车轮上的轴承等,它大部分是用 GCr15SIMn 钢制的大型轴承。铁路轴承工作条件较恶劣:承受高温(120~150℃)、高速(5000 转/分)大高负荷(承受正压力、轴向力及冲击力,且受力不均匀)作用。因此,要求铁路轴承热处理后应具备:高而均匀的硬度、高的强度和冲击韧性、较好的:尺寸稳定性、好的耐磨性和耐疲劳性等.
铁路轴承在使用过程中,大多以内圈崩裂,滚子碎裂为主。这是由于轴承使用时受力过大,并在冲击载荷作用下造成的。故淬火加热温度宜选用中、下限温度,用适当延长保温时间来提高合金化浓度。
          铁路轴承滚子回火温度一般为170~180 ℃ 。套圈回火温度应根据所要求的硬度值和冲击韧性来确定。在保证硬度合格的前提下,选择较高的回火温度来提高冲击韧性。目前,套圈回火温度选择 200 ℃和225℃ 两种规范。
   五、超精密级轴承零件的热处理工艺
      超精密轴承是指C级和B级精度的轴承。它具有高转速(30~40 万转/分),低摩擦力矩、高精度、精度保持性和寿命长(50000小时)等特性.它主要用于精密仪器仪表、高精度机床主轴和薄板轧机等.
1)铬轴承钢应采用电渣重熔或真空冶炼钢,以保证钢材的高纯度、致密性及均匀性.
   3)淬、回火后的组织为隐晶马氏体和均匀分布细小残留碳化物及少督残佘奥氏体.
   轴承套圈毛坯先经正火和快速退火,细化原始组织,为淬火作好组织准备。车加工后、淬火前应进行去应力退火。
          超精密轴承零件对氧化脱碳要求较高,工件应在盐护、保护气氛炉和真空炉中进行加热。如在空气炉中加热,应涂以硼酸酒精加以防护。
淬火加热温度取中、下限,并适当延长保温时间,从而减少残余奥氏体和淬火变形。套圈有效壁厚≤8 毫米,在120~170 ℃ ,热油中分级淬火;有效壁厚> 8 毫米,在30~90℃ ,淬火油中手串或用旋转淬火机冷却。
          超精密轴承零件淬火后,尤其是分级淬火后保留了较多的残余奥氏体体.为了进一步减少残余奥氏体提高尺寸稳定性,零件淬火出油后空冷至室温应立即进行冷水处理和冷处理。根据零件的不同要求,采用不同的工艺:
         对硬度要求高、承受负荷大的轴承零件,用一次或两次冷处理,并在每次冷处理后进行120℃,1~2小时的活化处理;对承受负荷较小的轴承零件,在保证硬度要求的前提下,为了提高整套轴承的使用寿命采用200~250℃的回火取代冷处理.
附加回火是在油炉内进行。对 B 级轴承零件,粗磨后、细磨后各进行一次150℃附加回火,对 C 级轴承零件,磨加工后进行一次 150℃,24 小时的附加回火.
五、微型轴承零件的热处理工艺
        微型轴承是指外径小于26毫米或内径小于 9 毫米的轴承。微型轴承具有旋转灵活、精度高的特点。它主要用于导航仪表、微型电机、计算机、自动手表等设备。微型轴承应具有一定的强度,高的硬度和耐磨性,高耐疲劳性和尺寸稳定性。用经真空或电渣重熔冶炼的ZG Cr15 钢,以保证原材料的高纯度.
  2.微型轴承零件承零件热处理工艺
         根据微型轴承零件尺寸小、表面质量要求高的特点,其淬火一般在真空炉或者在有一定压力的保护气氛炉中进行。常用的炉有小推杆炉、连续炉、输送带炉中进行.
  六、超轻、特轻系列轴承套圈的热处理工艺
         超轻、特轻轴承套圈是指外径与内径比值≤1.43壁薄的套圈。这种套圈在淬火时最易变形,因此,必须采用特殊的热处理工艺,使变形控制在工艺要求范围内。其工艺如下:
1.轴承套圈毛坯应进行正火和球化退火以获得较细小的原始组织,来减少淬火变形。
   3.为了防止氧化脱碳,应采用盐炉、可控气氛保护、真空加热。空气炉加热零件时,应涂以绷酸酒精加以防护。加热时,应尽可能采取有效措施,防止零件在加热时产生变形
   4.淬火温度选用下限,并适当延长保温时间来确保硬度,减少变形。
   5.对有效壁厚≤8毫米的套圈,用120~170℃热油分级淬火, 80~120℃ 热油淬火加压模淬火等;有效壁厚> 8毫米的套圈,采用30~90℃淬火油手串或搅拌冷却,不可采用旋转淬火机冷却,否则套圈翘曲变形增大。
   6.淬火后变形超过规定范围,应采用重物压平法和胎具压紧法整形。整形后再进行回火。
7.操作时要轻拿轻放,使零件受热均匀,以减小变形.
七、特大型轴承零件的热处理
2.特大型轴承零件热处理工艺
        套圈和直径≥65 毫米的滚子在专用的井式炉中加热,直径成≤65毫米的滚子在箱式炉中加热。外径≤400毫米,壁薄的套圈带架在 30~40℃ 淬火油中冷却,壁厚的需将油搅拌强化冷却;直径在 400~1 100 毫米的厚壁套圈,采用旋转淬火机冷却3~5分钟;直径>1100毫米的套圈均带架冷却。
         特大型套圈淬火后应立即测量变形,变形超过规定范围应趁热(出油温度为 80~120℃)整形.翘曲用重物压平法,椭圆用内撑等形法。如翘曲、椭圆均不合格, 应先整翘曲再整椭圆.
    1.试述铬轴承钢正火目的,正火加热温度选择的依据是什么?
    2.试述铬轴承钢退火的目的及常用的退火方式极其适用范围. 铬轴承钢退火前原始组织对退火组织有何影响?
    3.试述铬轴承钢淬火目的.淬火组织中各相成分及相对量对轴承的机械性能及承寿命有何影响?
    4.铬轴承钢淬火加热时,确定其保温时间应考虑哪些因素?常用的淬火介质有哪些?常用的冷却方法有哪些?
   5.何谓分级淬火?分级淬火适用于什么轴承零件?
   6.轴承套圈淬火后为什么会发生胀大和缩小,主要原因是什么?轴承套圈淬火变形有哪两种,影响这两种变形的主要因素是什么?怎样减少和防止?
   7.造成轴承零件淬火裂纹的主要原因是什么?常见淬火裂纹有哪些?如何防止,
   8.轴承零件淬火后为什么要进行冷水处理?
9.何谓活化处理?它适用于哪类轴承零件?
   10.铬轴承钢回火目的是什么?轴承零件为什么要进行附加回火?附加回火对轴承寿命有何影响?
   11. 盐浴炉在使用过程中为什么要脱氧?常用脱氧方式有哪些?脱氧时应注意哪些问题?
   12.轴承零件在空气炉中加热时,为了防止氧化脱碳应采用什么措施?
   13.为了使高温回火轴承获得良好的回火稳定性,淬火前应采取什么热处理方法?
   14.如何减少易变形套圈在淬火过程中的交形?
   15.试述铁路轴承、超精密轴承、微型轴承热处理工艺要求及热处理工艺特点.

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