軸承熱處理發(fā)展歷程及技術(shù)應(yīng)用效果

熱處理發(fā)展歷程?

（1）清潔熱處理?

熱處理生產(chǎn)形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。解決熱處理的環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)行清潔熱處理（或稱(chēng)綠色環(huán)保熱處理）是發(fā)達(dá)國(guó)家熱處理技術(shù)發(fā)展的方向之一。為減少SO2、CO、CO2、粉塵及煤渣的排放，已基本杜絕使用煤作燃料，重油的使用量也越來(lái)越少，改用輕油的居多，天然氣仍然是最理想的燃料。?

燃燒爐的廢熱利用已達(dá)到很高的程度，燃燒器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和空-燃比的嚴(yán)格控制保證了合理燃燒的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用氣體滲碳、碳氮共滲及真空熱處理技術(shù)替代鹽浴處理以減少?gòu)U鹽及含CN-有毒物對(duì)水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染。?

（2）精密熱處理?

精密熱處理有兩方面的含義：一方面是根據(jù)零件的使用要求、材料、結(jié)構(gòu)尺寸，利用物理冶金知識(shí)及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬和檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，達(dá)到所需的性能或最大限度地發(fā)揮材料的潛力；另一方面是充分保證優(yōu)化工藝的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量分散度很?。ɑ?yàn)榱悖┘盁崽幚砘優(yōu)榱恪?

（3）節(jié)能熱處理?

科學(xué)的生產(chǎn)和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素，建立專(zhuān)業(yè)熱處理廠以保證滿負(fù)荷生產(chǎn)、充分發(fā)揮設(shè)備能力是科學(xué)管理的選擇。在熱處理能源結(jié)構(gòu)方面，優(yōu)先選擇一次能源；充分利用廢熱、余熱；采用耗能低、周期短的工藝代替周期長(zhǎng)、耗能大的工藝等。?

（4）少無(wú)氧化熱處理?

由采用保護(hù)氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢(shì)、氮?jiǎng)莸目煽貧夥占訜?，熱處理后零件的性能得到提高，熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少，熱處理后的精加工留量減少，提高了材料的利用率和機(jī)加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質(zhì)量、減少畸變、提高壽命。?

熱處理技術(shù)應(yīng)用效果?

（1）擴(kuò)大了GCr15鋼應(yīng)用范圍，一般地GCr15鋼M淬火時(shí)套圈有效壁厚在12mm以下，但BL淬火時(shí)由于硝鹽冷卻能力強(qiáng)，若采用攪拌、串動(dòng)、加水等措施，套圈有效壁厚可擴(kuò)大至28?mm左右。?

（2）硬度穩(wěn)定、均勻性好?

由于BL轉(zhuǎn)變是一個(gè)緩慢過(guò)程，一般GCr15鋼需4h，GCr18Mo鋼需5h，套圈在硝鹽中長(zhǎng)時(shí)間等溫，表面心部組織轉(zhuǎn)變幾乎同時(shí)進(jìn)行，因此硬度穩(wěn)定、均勻性好，一般GCr15鋼BL淬火后硬度在59~61HRC,均勻性≤1?HRC，不象淬火時(shí)套圈壁厚稍大一些就出現(xiàn)硬度低、軟點(diǎn)、均勻性差等問(wèn)題。?

（3）減少淬火、磨削裂紋?

在鐵路、軋機(jī)軸承生產(chǎn)中，由于套圈尺寸大、重量重，油淬火時(shí)M組織脆性大，為使淬火后獲得高硬度常采取強(qiáng)冷卻措施，結(jié)果導(dǎo)致淬火微裂紋；而B(niǎo)L淬火時(shí)，由于BL組織比M組織韌性好得多，同時(shí)表面形成高達(dá)-400~-500MPa的壓應(yīng)力，極大地減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時(shí)表面壓應(yīng)力抵消了部分磨削應(yīng)力，使整體應(yīng)力水平下降，大大減少了磨削裂紋。?

（4）軸承使用壽命提高?

對(duì)于承受大沖擊載荷的鐵路、軋機(jī)軸承等，經(jīng)M淬火后使用時(shí)主要失效形式為：裝配時(shí)內(nèi)套開(kāi)裂，使用過(guò)程中受沖擊外圈擋邊掉塊、內(nèi)圈碎裂，而等溫淬火軸承由于沖擊韌性好、表面壓應(yīng)力，無(wú)論裝配時(shí)內(nèi)套開(kāi)裂，還是使用過(guò)程中外套擋邊掉塊、內(nèi)套碎裂傾向性大大減小，且可降低滾子的邊緣應(yīng)力集中。因此，經(jīng)等溫淬火后比M淬火后平均壽命及可靠性提高。??

(運(yùn)轉(zhuǎn)世界大國(guó)龍騰 龍出東方 騰達(dá)天下 龍騰三類(lèi)調(diào)心滾子軸承 劉興邦CA CC E MB MA)

高碳鋼的煅造知識(shí)(軸承鋼鍛造)

　　軸承鋼全名叫滾動(dòng)軸承鋼，具有高的抗壓強(qiáng)度與疲勞極限，高硬度，高耐磨性及一定韌性，淬透性好，對(duì)硫和磷控制極嚴(yán)，是一種高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，可做冷做摸具鋼。比重：7.81
　　(一)軸承鋼鍛造溫度
　　(1)始鍛溫度：1150(1120)終緞溫度：850(800)度。
　　(2)鍛造前清除表面缺陷，盡量預(yù)熱后在快速加熱。
　　(3)溫加工時(shí)，應(yīng)避免200~400度的藍(lán)脆區(qū)。熱加工時(shí)，應(yīng)避免進(jìn)入高溫脆區(qū)(大于1250)。應(yīng)盡量避免進(jìn)入熱脆區(qū)(800~~950度)。
　　(二)鍛后熱處理
　　(1)鍛后————預(yù)先熱處理(球化退火)————最終熱處理(淬火+低溫回火)
　　(2)球化退火目的：降低硬度，便于加工，為淬火做準(zhǔn)備。
　　球化退火過(guò)程：加熱到750~~770度，保溫一定時(shí)間，在緩慢冷卻到600度以下空冷。
　　(3)各種軸承鋼淬火+低溫回火及硬度表
　　鋼號(hào)淬火溫度及淬火介質(zhì)低溫回火硬度HRCGCr6?800~820水或油150~170?62~64GCr9?800~830水或油150~170?62~64GCr9SiMn?810~820水或油150~160?62~64GCr15?820~846油150~160?62~64?GCr15SiMn?800~840油150~170?62~64
　　(三)淬火及淬火介質(zhì)
　　(1)淬火顏色(經(jīng)驗(yàn))白色最硬而脆，黃色硬而韌，蘭色軟而韌。
　　(2)淬火介質(zhì)A水：一般溫度不超過(guò)40度，不得有油，肥皂等雜質(zhì)。B鹽及堿的水溶液：水中加百分之5~10的鹽或堿。鹽溶液冷卻速度是水的十倍，硬度高而均勻，但組織應(yīng)力大，有一定的銹蝕作用。溫度小于60度。堿溶液(苛性納水溶液)腐蝕性大，適應(yīng)范圍小。C油：包括機(jī)油，錠子油，變壓器油，柴油等。可減小變形與開(kāi)裂。不適用碳鋼。油溫度：在60~~80度，最高不超過(guò)100~120度。
　　(四)回火溫度
　　軸承鋼采用低溫回火。溫度：150~250度?？稍诒３指哂捕群透吣湍バ缘那疤嵯?，降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時(shí)崩裂或過(guò)早損壞。硬度HRC：58~~64?

軸承零件熱處理

軸承零件經(jīng)熱處理后常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷有：淬火顯微組織過(guò)熱、欠熱、淬火裂紋、硬度不夠、熱處理變形、表面脫碳、軟點(diǎn)等。
????1.過(guò)熱{TodayHot}
????從軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過(guò)熱。但要確切判斷其過(guò)熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現(xiàn)粗針狀馬氏體，則為淬火過(guò)熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過(guò)高或加熱保溫時(shí)間太長(zhǎng)造成的全面過(guò)熱；也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴(yán)重，在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大，造成的局部過(guò)熱。過(guò)熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過(guò)熱，鋼的晶體粗大，會(huì)導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過(guò)熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。
????2.欠熱
????淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱(chēng)為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響軸承壽命。
????3.淬火裂紋
????軸承零件在淬火冷卻過(guò)程中因內(nèi)應(yīng)力所形成的裂紋稱(chēng)淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過(guò)高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度；工作表面的原有缺陷（如表面微細(xì)裂紋或劃痕）或是鋼材內(nèi)部缺陷（如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等）在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中；嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火；前面工序造成的冷沖應(yīng)力過(guò)大、鍛造折疊、深的車(chē)削刀痕、油溝尖銳棱角等?？傊?，造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種，內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細(xì)長(zhǎng)，斷口平直，破斷面無(wú)氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開(kāi)裂；在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環(huán)型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無(wú)脫碳現(xiàn)象，明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。
????4.熱處理變形
????軸承零件在熱處理時(shí)，存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消，是復(fù)雜多變的，因?yàn)樗茈S著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以熱處理變形是難免的。認(rèn)識(shí)和掌握它的變化規(guī)律可以使軸承零件的變形（如套圈的橢圓、尺寸漲大等）置于可控的范圍，有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。當(dāng)然在熱處理過(guò)程中的機(jī)械碰撞也會(huì)使零件產(chǎn)生變形，但這種變形是可以用改進(jìn)操作加以減少和避免的。
????5.表面脫碳
????軸承零件在熱處理過(guò)程中，如果是在氧化性介質(zhì)中加熱，表面會(huì)發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過(guò)最后加工的留量就會(huì)使零件報(bào)廢。表面脫碳層深度的測(cè)定在金相檢驗(yàn)中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測(cè)量法為準(zhǔn)，可做仲裁判據(jù)。{HotTag}
????6.軟點(diǎn)
????由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻妮S承零件表面局部硬度不夠的現(xiàn)象稱(chēng)為淬火軟點(diǎn)。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強(qiáng)度的嚴(yán)重下降。