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轴承制造技术——热处理

要满足轴承性能要求,以回火硬度为目的的热处理是不可少的工序。热处理工序中所消耗的能源占轴承制造工序总能耗的25%左右。因此,从节能、环保角度,对轴承制造过程中的热处理进行分析,主要的对策包括:热补救工艺技术的效率化;小变形热处理技术等

1 滚动轴承的热加工方式

以淬火硬化为目的的轴承热处理方法有多种,多数情形下可大致分为整体淬火渗碳高频淬火高频淬火碳氮共渗等。


整体淬火是最普通的轴承热处理工艺,材料多数使用高碳铬轴承钢(GCr15)。在热处理炉中加热到840 ℃左右,并使球化退火所形成的碳化物在基体中适度、均匀地固溶,进而淬火冷却后,实施低温回火。通过未溶碳化物与回火析出的碳化物,获得均匀的析出组织,可用于要求耐磨的轴承。


渗碳调质是在热处理炉中将低碳合金钢于930 ℃左右保温,管理炉内的渗碳性气体,从表面到内部使碳渗入扩散,进行淬火的热处理,由于碳浓度的梯度,淬火后的表面硬化,因内部比表面硬度低,用于要求耐冲击性的轴承。


高頻热处理是利用感应加热的热处理,主要用于中碳钢,应用于形状复杂的汽车车轮用轴承等,只硬化必要部位


碳氮共渗🌟是在渗碳性气体中添加5%左右的氨,在外壁层随近分析出氮化物。来想到,奥氏体中的碳与氮的容解度文化差异,常常是在大于渗碳水温的750~850 ℃下开展净化处理,愈加是而言在混进硬物的情况下运用的轴套的长期化最很好。

2 热治疗高化(解压缩渗碳事件)

♌在渗碳淬火热处理中,尤其要求通过高效化以实现目标节能环保,与整体风格表面热治理的净化治理周期比起,渗碳表面热治理的净化治理周期算长一是的多几倍到数百倍(净化治理周期随之联轴器长宽图有差异性而有差异性,但大长宽图联轴器可能候要在炉中经过了整整100 h的净化治理),那么消费较多的再生资源,为大大减少能效,节约渗碳周期是进一步防止的最大的课程。


其他气体渗碳广泛应用于批量生产。通常,按照渗碳的机理,一般认为有2个阶段。在第1阶段是由于渗碳气体与钢材的渗碳反应,碳向钢材表面移动的阶段;第2阶段,渗碳气体与钢材表面的碳势大致相等之后,钢材表面的碳向内部扩散,表面碳势降低,由渗碳气体补充,要缩短渗碳时间有必要提高第1,2阶段的速度。


使用普通的RX气体进行气体渗碳时,为加速其第1阶段的渗碳,一般要加大渗碳气体中的CO, H2的分压力。近年来,正在着眼于改变渗碳气体中所含CO, H2的分压力,开发旨在提高渗碳速度、压缩渗碳时间的技术此外,作为替代气体渗碳的渗碳工艺,通过在称为真空渗碳低压气氛中,使少量的碳化氢系气体直接与工件接触,以进行渗碳,提高碳在钢表面的渗入速度


在碳外传播的第2时段.,原因碳的外传播局限于于气温,按照的提升渗碳气温,可能有很大程度的度变短渗碳时间段。不够,原因渗碳气温高,晶体粗硬化等比较重要原因,会导致自动化安全性能降低了,所以说,渗碳温度存在着不会高出晶体粗化極限室温的原因。開發可消除所述原因的的原材料也是消除原因的行业。


从材料方面考虑,需开发新的材料,即容易使碳渗入钢材表面的材料。此外,通过使用高淬透性的材料,使有效硬化层深度加深,能缩短渗碳时间,但目前来看,这样的新材料价格较高。

3 小易变型热工作技能

热处理过程中会发生变形,热处理后的出现变形量决定的了事件调查轴类道生产程序(图1)的轴类裕量。轴套的营造道生产程序中,不亚于热处里能效比的是轴类、組裝道生产程序,使用缩小削磨空间可压解削磨的循环法时段,降低了热解决发生内在联系到缩减更多能效

图1  轴承的普通制造工序

以轴承钢热处理时的尺寸变化(图2)为例,跟随着电加热时的泄漏电流,有热变形与奥氏体化,并在一系列冷却时产生热拉伸,马氏体相变时诞生热工作易变型。其实说来,热治理 时有较多引发宽度进行改变无常的基本概念,主要是因为该宽度进行改变无常时生成差值,而进行热治理 弯曲。该宽度进行改变无常的差值,是加水、一系列冷却时的温暖差值引发,均匀地加热、冷却可降低热处理变形


为此,以避免热治疗变化的措施有以下几种:以降低加热时的温度不均为目的的多级升温;以降低冷却时的温度不均为目的的多级冷却;还有淬火油种类、油槽搅拌速度的最优化之类的措施ꦏ。近年来,也在采取其他改进措施:如,通过模拟热处理时油槽内的油液流动,进行分析,开发形成均匀油液流动的油槽;通过改善热处理夹具,能实现均匀加热、冷却。


此外,尤其在容易发生热处理变形的薄壁的轴承方面,根据热处理时温度与尺寸变化的关系(图2)进行淬火(压模淬火)ꦉ。如果是轴承钢,经整体淬火引起的相变导致尺寸膨胀,在Ms点之后,约束外径侧,并用压力机一边控制工件上下方向,一边完成淬火。由于渗碳淬火完成后尺寸几乎没有改变,淬火过程中发生热收缩,一边用压力机控制并约束内径侧,一边实施淬火,进而大幅度地降低热处理变形(图3)。


在热处理的尺寸变化时,利用该变化进行约束淬火是降低热处理变形的有效对策之一🍷。轴承并不像齿轮那样形状复杂,由于形状简单,一直在实施约束淬火,不过,约束淬火的热处理成本比普通热处理费用高是有待解决的问题。

图2  热处理时温度与尺寸变化

图3  定义退火做法

所以,開發出不带来热处里出现变化的热处里技木,也是项故目的意义的实验作业。面对危害模具钢出现变化的缘由,也可个性化会员服务正确的防范措施,譬如,可以减少文件偏析,再不做好段造程序时,拉低文件的残存扯力等。

小结

🔥上面阐述了轴承的几种典型热处理方法,与以能效为目地的科学规范化与低断裂热工作方法,但从而认知可减轻坏境负担过重的要,热工作工步因素充分发挥大些的使用,进一大步上升方法关卡不可少了的,有需要以能效为重要,进一大步建立低总成本化。

(主要来源:轴承型号月刊社)


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