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解析滚动轴承钢生产工艺及热处理

发布时间:2019-09-13 20:25:33

解析:滚动轴承钢生产工艺及热处理

制造各类滚动轴承套圈和滚动体的钢。轴承转动时承受很高的交变应力,除要求材料有较高的抗压强度、接触疲劳强度和耐磨性外,还要有一定的韧性、耐蚀性、良好的尺寸稳定性和工艺性。 高碳铬轴承钢于1901年首先出现于欧洲。1913年美国将其列为标准钢种。70多年来,各国发展出许多提高轴承钢纯洁度和改善碳化物不均匀性的新工艺,真空脱气、炉外精炼等技术已广泛应用于轴承钢生产,并以轴承钢管材制造套圈,进一步提高了钢材利用率和轴承寿命。中国于1951年开始生产轴承钢。

适于制造在不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体的钢,统称为(滚珠)滚动轴承钢。由于对轴承能适应的工作环境不同,如低温、高温、耐锈蚀、防磁性、耐振动冲击等,轴承钢可以是专用的碳铬轴承钢,也可以采用工具钢、结构钢、不锈钢及耐热钢。目前使用最广的是碳铬轴承钢。下面就让我们一起来了解下滚动轴承钢的相关知识介绍吧!

滚动轴承钢介绍

滚动轴承钢(rolling bearing steel)是用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢,通常在淬火状态下使用。滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷,滚动体与内外圈之间的接触应力大,同时又工作在润滑剂介质中。因此,滚动轴承钢具有高的抗压强度和抗疲劳强度,有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性,钢的内部组织、成分均匀,热处理后有良好的尺寸稳定性。常用的滚动轴承钢是含碳0.95%~1.10%、含铬0.40%~1.60%的高碳低铬轴承钢,如GCr6、GCr9、GCr15等。

为了满足轴承在不同工作情况下的使用要求,还发展了特殊用途的轴承钢,如制造轧钢机轴承用的耐冲击渗碳轴承钢、航空发动机轴承用的高温轴承钢和在腐蚀介质中工作的不锈轴承钢等。

滚动轴承钢分类

现代的滚动轴承钢可分为高碳铬轴承钢、渗碳铬轴承用钢、不锈轴承用钢和高温轴承用钢四大类。在轴承制造工业中应用面广、使用量大的是高碳铬轴承钢。

滚动轴承钢生产工艺

轴承钢一般用碱性电炉冶炼,也可加炉外真空脱气处理或钢包真空精炼。轴承钢的铸锭工艺和锭型设计对非金属夹杂物和碳化物在钢中的分布都有很大影响。轴承钢容易产生白点,所以钢锭和钢坯都要缓冷。航空用优质轴承钢需用电渣重熔或真空自耗重熔等特殊方法冶炼。

滚动轴承钢技术要求

轴承钢锭一般要在1200~1250℃高温下进行长时间扩散退火,以改善碳化物偏析。热加工时要控制炉内气氛,钢坯加热温度不宜过高,保温时间不宜过长,以免发生严重脱碳。终轧(锻)温度通常在800~900℃之间,过高易出现粗大状碳化物,过低易形成轧(锻)裂纹。轧(锻)材成品应快冷至650℃,以防止渗碳体在晶界上呈状析出,有条件时可采用控制轧制工艺。

为了取得良好的切削性和淬火前的预组织,冷加工用轴承钢材要进行完全的球化退火。退火温度一般为780~800℃,退火时要防止脱碳。如果轧制钢材存在过粗的状渗碳体,则退火前需先进行正火处理。铬轴承钢通常在830~860℃之间加热,油淬,150~180℃回火。精密轴承的组织中,应尽可能降低残余奥氏体量或使残余奥氏体在使用过程中保持稳定,因此常需在淬火后进行-80℃(或更低温度)冷处理和在 120~140℃下进行长时间的稳定化处理。

滚动轴承钢热处理

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要步骤之一。滚动轴承钢热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或滚动轴承钢,以至浮动粒子进行间接加热。 滚动轴承钢加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而滚动轴承钢通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的滚动轴承钢材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得需要的组织。另外转变需要一定的时间,因此当滚动轴承钢工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。

总结:通过以上对滚动轴承钢及其热处理的分析,我们已经可以初步了解滚动轴承钢的基本信息。滚动轴承钢离我们日常生活比较遥远,但是这类产品对于工业生产十分重要。对于用户来说,如果需要这类产品就要对它对更多了解。

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