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国外热处理机械行业的轴承方法(一)

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-06-14  浏览次数:180

国外机械行业的轴承热处理方法摘要:佳能研制出可迅速显示图像传感器高精度公差的磨削加工工业机器人在机床上应用前景广阔UG/Fixed-AxisMilling固定轴-铣削常用轧机轴承的配置型式艾默生力推两款工控新品SKEC10亮相上海推广会完成复杂钣金件的最佳组合机床虚拟柔性制造系统仿真研究变频器在车床主轴控制系统中的应用哈尔滨电站设备集团公司造出国内首批重型燃气轮机市场需求旺盛行业整顿先行机床业面临拐点轴类零件5的数控车床加工源程序可高效切削加工大型卡车发动机的卧式加工中心数控铣床与铣削加工双螺杆泵的选型要点镁合金TIG焊工艺鹤山机械化插秧实现零突破线切割加工中电极丝的选用[很全]Iscar高效铣刀NTN开发机床用超高速精密轴承处理方法行业机械国外轴承表面提高组织工艺3.贝氏体等温淬火3.1贝氏体淬火组织力学性能高碳铬轴承钢经贝氏体淬火组织贝氏体马氏体残余碳化物组成贝氏体不规则相交过饱和结构分布轴成粒状杆状碳化物空间形态凸透镜结构缠结现有孪晶结构贝氏体数量形态工艺条件不同各异淬火温度升高贝氏体.

3生产应用

3.1应用效果

BL组织的突出特点是冲击韧性、断裂韧性、耐磨性、尺寸稳定性好,表面残余应力为压应力。因此适用于装配过盈量大、服役条件差的轴承,如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承,润滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸系统、煤矿用轴承等。高碳铬轴承钢BL等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功应用,取得了较好效果。

(1)扩大了GCr15钢应用范围,一般地GCr15M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下,但BL淬火时由于硝盐冷却能力强,若采用搅拌、串动、加水等措施,套圈有效壁厚可扩大至28mm左右。

(2)硬度稳定、均匀性好:由于BL转变是一个缓慢过程,一般GCr15钢需4hGCr18Mo钢需5h,套圈在硝盐中长时间等温,表面心部组织转变几乎同时进行,因此硬度稳定、均匀性好,一般GCr15BL淬火后硬度在5961HRC,均匀性≤1HRC,不象M淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。

(3)减少淬火、磨削裂纹:在铁路、轧机轴承生产中,由于套圈尺寸大、重量重,油淬火时M组织脆性大,为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施,结果导致淬火微裂纹;由于M淬火后表面为拉应力,在磨加工时磨削应力的叠加使整体应力水平提高,易形成磨削裂纹,造成批量废品。而BL淬火时,由于BL组织比M组织韧性好得多,同时表面形成高达-400-500MPa的压应力,极大地减小了淬火裂纹倾向[19];在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力,使整体应力水平下降,大大减少了磨削裂纹。

(4)轴承使用寿命提高:对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等,经M淬火后使用时主要失效形式为:装配时内套开裂,使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂,而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力,无论装配时内套开裂,还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小,且可降低滚子的边缘应力集中。因此,经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。

3.2贝氏体等温淬火

3.2.1贝氏体淬火的组织与力学性能

高碳铬轴承钢经下贝氏体淬火后,其组织由下贝氏体、马氏体和残余碳化物组成。其中贝氏体为不规则相交的条片,条片为碳过饱和的α结构,其上分布着与片的长轴成55~60°的粒状或短杆状的碳化物,空间形态为凸透镜状,亚结构为位错缠结,未发现有孪晶亚结构。贝氏体的数量及形态因工艺条件不同而各异。随淬火温度的升高,贝氏体条变长;等温温度升高,贝氏体条变宽,碳化物颗粒变大,且贝氏体条之间的相交的角度变小,逐趋向于平行排列,形成类似与上贝氏体的结构;贝氏体转变是一个与等温转变时间有关的过程,等温淬火后的贝氏体量随等温时间的延长而增加[5,19]

高碳铬轴承钢下贝氏体组织能提高钢的比例极限、屈服强度、抗弯强度和断面收缩率,与淬回火马氏体组织相比,具有更高的冲击韧性、断裂韧性及尺寸稳定性,表面应力状态为压应力。

高的门坎值ΔKth和低的裂纹扩展速度da/dN则代表贝氏体组织不易萌生裂纹,已有的裂纹或新萌生的裂纹也不易扩展[2,19,20]

一般认为,全贝氏体或马/贝复合组织的耐磨性和接触疲劳性能低于淬火低温回火马氏体,与相近温度回火的马氏体组织的耐磨性和接触疲劳性能相近或略高。但润滑不良条件下(如煤浆或水这类介质),全BL组织呈现出明显的优越性,具有比低温回火的M组织还要高的接触疲劳寿命,如水润滑时全BL组织的L10=168h,回火M组织的L10=52h[21]

SKF公司把高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺主要应用于铁路轴承、轧机轴承以及在特殊工况下使用的轴承,同时开发了适合于贝氏体淬火的钢种(SKF24SKF25100Mo7)[19]。其淬火时采用较长的等温时间,淬后得到全下贝氏体组织。近来SKF又研制出一种新钢种775V[22],并通过特殊的等温淬火得到更均匀的下贝氏体,淬后硬度增加的同时其韧性比常规等温淬火提高60%,耐磨性提高了3倍,处理的套圈壁厚超过100mm。部分等温后得到M/BL复合组织的性能尚有争议,如BL的含量多少为最佳等。即使有一最佳含量,在生产实际中如何控制,且复合组织在等温后还需进行一次附加回火,增加了生产成本。FAG公司主要采用贝氏体分级淬火工艺,其具体的工艺状况不详.

 
 
 

 
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