锻件的淬火、回火工艺怎么控制

2019-04-10 admin
   制造滚动轴承的专用钢叫做滚动轴承钢,通常简称轴承钢。滚动轴承的工作条件极苛刻,基本上是在高负荷、高转速和高灵敏度条件下工作。其失效的主要形式是疲劳与磨损。因此,通常要求滚动轴承应具有高而均匀的硬度和耐磨性、高的接触疲劳强度、高的弹性极限和一定的韧度、良好的尺寸稳定性及一定的耐蚀性等。此外,对于在特殊条件下工作的轴承,还有其他的特殊要求,如高温性能、耐蚀性等。为了满足轴承的性能要求,对轴承钢来说,正确的化学成分、高的冶金质量和合理的加工处理工艺是三个主要的关键。其中,热处理对提高轴承内在质量,延长使用寿命起着重要的作用。
   淬火、回火工艺参数的选择对轴承的使用性能和疲劳寿命有很大影响。高碳铬轴承钢的淬火温度为830-860℃,经油淬后,可获得细小均匀的奥氏体晶粒度(5-8级),固溶体中的碳含量一般在0.5%-0.6% (质量分数),隐晶马氏体基体上分布着细小均匀分布的粒状碳化物,其含量为7%-8% (质量分数),并含有少量残留奥氏体。这样的组织在性能上可得到最高硬度、抗弯强度和韧度。如釆用双细化处理,即碳化物先经过超细化处理后,再采用较低温度淬火和回火,锻件可以获得碳化物和晶粒的同时细化的效果。例如,GCr15钢碳化物超细化处理后,经820℃加热淬火,170℃回火,获得双细化组织,晶粒度为11级,硬度值随保温时间长短在55-63HRC之间变化,质量可达到进口轴承的水平。
 

 
   若淬火温度过低或保温时间过短时,碳化物在奥氏体中的固溶量太少,则淬火后造成硬度不足;相反,若淬火温度过高或保温时间过长,奥氏体中碳和铬的浓度增加,则淬火后得到粗大的马氏体,又会使钢的韧性降低。
   轴承钢淬火冷却要充分,以免冷却不足时,部分奥氏体向贝氏体发生转变,降低钢的淬火硬度。淬火冷却用油温度为50-80℃,搅拌冷却,冷却要均匀。
   轴承钢淬火后应及时回火,以提高锻件的组织及尺寸的稳定性,提高力学性能。回火温度一般采用160℃,保温3h或更长,保温后空冷。回火后的组织为回火马氏体+弥散分布的碳化物+少量残留奥氏体。回火后硬度在62-66HRC之间。轴锻件尺寸不稳定的基本原因在于存在有内应力和残留奥氏体;增加组织稳定性和减少应力常用的措施是进行冷处理和附加回火。冷处理温度为-40--80℃,冷处理时间以每25mm保温60min计算。附加回火常在磨削后,立即以低于原回火温度20-30℃的温度再回火一次,如120-150℃保温3-5h,以消除应力,稳定组织。对精度要求特别高的轴承,在粗磨、细磨和精磨后要进行2-3次回火,时间 在15-24h。

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