轴承零件的选材及热处理
轴类零件的材料与热处理
轴类零件的材料与热处理一般轴类零件常用中碳钢,如45钢,经正火、调质及部分表面淬火等热处理,得到所要求的强度、韧性和硬度。
对中等精度而转速较高的轴类零件,一般选用合金钢(如40Cr等),经过调质和表面淬火处理,使其具有较高的综合力学性能。
对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件,可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢,经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度,心部则获得较高的强度和韧性。
对高精度和高转速的轴,可选用38CrMoAl钢,其热处理变形较小,经调质和表面渗氮处理,达到很高的心部强度和表面硬度,从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性。
附:钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。
淬火能显著提高· 钢的强度和硬度。
如果再配以不同温度的回火,即可消除(或减轻)淬火内应力,又能得到强度、硬度和韧性的配合,满足不同的要求。
所以,淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
车床主轴加工工艺过程分析⑴ 主轴毛坯的制造方法锻件,还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。
⑵ 主轴的材料和热处理45钢,普通机床主轴的常用材料,淬透性比合金钢差,淬火后变形较大,加工后尺寸稳定性也较差,要求较高的主轴则采用合金钢材料为宜。
①毛坯热处理采用正火,消除锻造应力,细化晶粒,并使金属组织均匀。
②预备热处理粗加工之后半精加工之前,安排调质处理,提高其综合力学性能③最终热处理主轴的某些重要表面需经高频淬火。
最终热处理一般安排在半精加工之后,精加工之前,局部淬火产生的变形在最终精加工时得以纠正。
加工阶段的划分①粗加工阶段用大的切削用量切除大部分余量,及时发现锻件裂纹等缺陷。
②半精加工阶段为精加工作好准备③精加工阶段把各表面都加工到图样规定的要求。
粗加工、半精加工、精加工阶段的划分大体以热处理为界。
工序顺序的安排毛坯制造——正火——车端面钻中心孔——粗车——调质——半精车表面淬火——粗、精磨外圆——粗、精磨圆锥面——磨锥孔。
轴类零件的材料与热处理
轴类零件的材料与热处理一般轴类零件常用中碳钢,如45钢,经正火、调质及部分表面淬火等热处理,得到所要求的强度、韧性和硬度。
对中等精度而转速较高的轴类零件,一般选用合金钢(如40Cr等),经过调质和表面淬火处理,使其具有较高的综合力学性能。
对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件,可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢,经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度,心部则获得较高的强度和韧性。
对高精度和高转速的轴,可选用38CrMoAl 钢,其热处理变形较小,经调质和表面渗氮处理,达到很高的心部强度和表面硬度,从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性。
附:钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。
淬火能显著提高·钢的强度和硬度。
如果再配以不同温度的回火,即可消除(或减轻)淬火内应力,又能得到强度、硬度和韧性的配合,满足不同的要求。
所以,淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
车床主轴加工工艺过程分析⑴ 主轴毛坯的制造方法锻件,还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。
⑵ 主轴的材料和热处理45钢,普通机床主轴的常用材料,淬透性比合金钢差,淬火后变形较大,加工后尺寸稳定性也较差,要求较高的主轴则采用合金钢材料为宜。
①毛坯热处理采用正火,消除锻造应力,细化晶粒,并使金属组织均匀。
②预备热处理粗加工之后半精加工之前,安排调质处理,提高其综合力学性能③最终热处理主轴的某些重要表面需经高频淬火。
最终热处理一般安排在半精加工之后,精加工之前,局部淬火产生的变形在最终精加工时得以纠正。
加工阶段的划分①粗加工阶段用大的切削用量切除大部分余量,及时发现锻件裂纹等缺陷。
②半精加工阶段为精加工作好准备③精加工阶段把各表面都加工到图样规定的要求。
粗加工、半精加工、精加工阶段的划分大体以热处理为界。
工序顺序的安排毛坯制造——正火——车端面钻中心孔——粗车——调质——半精车表面淬火——粗、精磨外圆——粗、精磨圆锥面——磨锥孔。
不锈钢轴承的材料及热处理
不锈钢轴承的材料及热处理一、材料种类不锈钢轴承的材料主要分为马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢等几种类型。
这些材料具有优良的耐腐蚀性能和机械性能,适用于各种恶劣的环境条件。
二、热处理原理热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的内部结构,从而改善其机械性能的一种工艺方法。
对于不锈钢轴承而言,热处理可以提高其硬度和耐磨性,进一步增强其承载能力。
三、不锈钢的选择在选择不锈钢材料时,需要根据具体的使用环境和要求进行综合考虑。
例如,对于需要高耐腐蚀性的场合,可以选择高耐蚀性的马氏体不锈钢;对于需要高强度的场合,可以选择高强度的奥氏体不锈钢。
四、预处理在热处理前,需要对不锈钢轴承进行预处理,包括清洗、脱脂、除锈和酸洗等。
这些预处理工序可以提高热处理的效率和效果,保证热处理的质量。
五、热处理工艺不锈钢轴承的热处理工艺包括固溶处理和时效处理两个阶段。
固溶处理是将不锈钢加热至高温并保温一段时间,使碳化物充分溶解于奥氏体中,然后快速冷却,获得过饱和的固溶体。
时效处理是将固溶处理后的不锈钢加热至低温并保温一段时间,使过饱和的碳从奥氏体中析出,形成碳化物,进一步提高不锈钢的硬度和强度。
六、冷却方式不锈钢轴承的热处理冷却方式主要有空冷和水冷两种方式。
空冷是指将不锈钢轴承在空气中自然冷却;水冷是指将不锈钢轴承在水中冷却。
根据不同的材料类型和热处理工艺要求,选择合适的冷却方式可以获得最佳的热处理效果。
七、回火处理回火处理是将淬火后的不锈钢轴承加热至低温并保温一段时间,以消除淬火产生的内应力,提高材料的韧性和抗冲击能力。
回火处理的温度和时间需要根据具体的材料类型和热处理工艺要求而定。
八、表面处理表面处理是对不锈钢轴承的表面进行涂装、喷塑、电镀等处理,以提高其美观度和耐腐蚀性能。
在选择表面处理方法时,需要综合考虑材料类型、使用环境和工艺要求等因素。
圆锥滚子轴承选材,热处理工艺设计及分析
圆锥滚子轴承选材,热处理工艺设计及分析金属材料工程10060126 XX 杨瑞成教授隋然助教摘要本文从圆锥滚子轴承通常遇到的故障及失效入手,通过故障原因的分析,从而引涉出,滚动轴承的特性,如何选用合适的轴承使零件的寿命最大化。
通过对圆锥滚子轴承工作条件分析,以及轴承材料的机械性能和工艺性能的要求最终将材料定为GCr15。
GCr15为轴承钢,将进行球化退火、淬火、回火热处理工艺。
根据滚动轴承的性能要求制定热处理工艺为(套圈的):管料或棒料—锻造—球化退火—车加工成型—软磨(主要针对沟道)—淬火—回火—粗磨—精磨—成品。
根据产品的尺寸、加热温度等确定所需的热处理炉有,立式淬火机床,盐浴炉RDM-20-8回火设备,中温箱电阻炉RX3-15-9进行退火。
工艺布置应尽量满足工艺生产流程。
关键词:圆锥滚子轴承、轴承钢、GCr15、热处理一.圆锥滚子轴承工况分析及选材(一)工况分析轴承广泛用于柴油机、拖拉机、机床、汽车和火车等各种机械设备与车辆上,它由轴承内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
内圈紧装于主轴上,随轴一起转动。
外圈则装在轴承座中静止不动,在轴转动过程中,内圈和滚动体发生转动和滚动,在高速运动下服役,承受点或线的接触的周期性的高压交变载荷和应力的作用,因此容易造成局部应力集中。
滚动体和内外圈三者之间既呈现滚动又呈现滑动,故会产生滚动摩擦和滑动摩擦,因此分析上述过程可知,滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损,要求滚动体与内外圈应具有高的抗疲劳性能和耐磨性,有良好的尺寸稳定性,才能确保轴承高的使用寿命。
(二)圆锥滚子轴承的失效分析一般情况下,滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落,以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。
此外,还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。
(1)接触疲劳失效;(2)磨损失效;(3)断裂失效;(4)塑性变形失效;(5)游隙变化失效。
(三)性能要求圆锥滚子轴承对材料热处理后应具备下列性能:(1)高的接触疲劳强度(2)高的耐磨性(3)高的弹性极限(4)适宜的硬度(5)一定的冲击韧性(6)良好的尺寸稳定性二. 圆锥滚子轴承的材料选择(一)材料初选目前,国内使用最久应用最为广泛的是高碳铬轴承钢,其成分特点是:高碳,轴承钢的W(C)一般控制在0.95%~1.05%范围内,以保证淬火后的硬度达到最大值,同时获得一定数量的碳化物,以提高耐磨性。
轴类零件选材及热处理
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图8-1 CM6140车床主轴
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表8-1 机床主轴工作条件、用材及热处理
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图8-2 汽车半轴
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图8-3 解放牌汽车变速齿轮简图
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表8-2 部分箱体支承类零件用材情况
代表性零件
机床床身、轴承座、 齿轮箱、缸盖、变速
器壳、离合器壳
承力支架、箱体底座 铸钢ZG270-500
刚度、强度、耐冲击
正火
支架、挡板、盖、罩、 钢板Q235、08、20、
壳
16Mn
车辆驾驶室车箱
钢板08
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刚度、强度
不热处理
刚度0 ~ 55HRC)。如机床齿轮。 •重载、中高速、大冲击载荷齿轮: 低 碳 ( 合 金 ) 钢 ( 20Cr 、 20MnB 、 20CrMnTi ) 渗 碳
(碳氮共渗)及淬火低温回火,齿面58~63HRC。如 汽车、拖拉机变速齿轮和后桥齿轮。 •精密传动齿轮或硬面内齿轮,要求热处理变形小: 38CrMoAl、35CrMo等。调质及气体氮化。如非重载、 工作平稳的精密齿轮。
图8-3
•负荷特点: 承载、磨损及冲击负荷较大,工作条件比较繁重。
•材料: 20CrMnTi。
•热处理技术条件: 渗碳层深0.8~1.3mm,表层Wc为0.8%~1.05%,齿面 58~62HRC。心部33~45HRC。
•工艺路线: 锻造→正火→粗加工、半精加工→渗碳淬火、低温回 火。
8.3 弹簧类零件材料选择(spring)
④铬矾弹簧钢: 50CrVA等,φ50mm淬透,应力较大的弹簧(工作温 度≤ 300℃)。
轴承套圈的材料和最终热处理方法
轴承套圈的材料和最终热处理方法
轴承套圈的材料通常选择高强度、高耐磨损和耐腐蚀的材料。
以下是常用的轴承套圈材料和一种常见的热处理方法:
1. 铬钼合金钢:铬钼合金钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于高负荷和高速运转的应用。
对于这种材料,常用的热处理方法是淬火和回火。
淬火可提高材料的硬度,并增加其强度和韧性,而回火可以减轻淬火后的应力,提高材料的耐腐蚀性能。
2. 不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,适用于一些特殊环境或要求无锈蚀的应用。
常见的不锈钢材料包括奥氏体不锈钢(如304和316)和马氏体不锈钢(如440C)。
不锈钢的热处理方法包括退火和固溶处理。
3. 铜合金:铜合金具有优良的导热性和抗磨损性能,广泛应用于柔软轴承套圈中。
对于铜合金,常用的热处理方法是固溶处理和时效处理。
需要注意的是,选择轴承套圈的材料和热处理方法应根据具体的应用需求和工作环境来确定,以确保其性能和耐久性能得到最佳发挥。
(完整word版)轴类零件选材及工艺分析
轴类零件选材及工艺分析在机床、汽车、拖拉机等制造工业中,轴类零件是另一类用量很大,且占有相当重要地位的结构件。
轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力,它们在工作时受多种应力的作用,因此从选材角度看,材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处,要求有一定的硬度,以提高其抗磨损能力。
要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材,还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。
实践证明,受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件,其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。
下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例进行分析。
(一)机床主轴在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时,必须考虑以下几点:<1> 受力的大小。
不同类型的机床,工作条件有很大差别,如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比,无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。
<2> 轴承类型。
如在滑动轴承上工作时,轴颈需要有高的耐磨性。
<3> 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。
结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂,因此在选材上应给予重视。
主轴是机床中主要进零件之一,其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。
因此必须根据主轴的工作条件和性能要求,选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。
1、机床主轴的工作条件和性能要求C616-416车床主轴如图1-2所示。
该主轴的工作条件如下:①承受交变的弯曲应力与扭转应力,有时受到冲击载荷的作用;②主轴大端内锥孔和锥度外圆,经常与卡盘、顶针有相对摩擦;③花健部分经常有磕或相对滑动。
总之,该主轴是在滚动轴承中动转,承受中等负荷,转速中等,有装配精度要求,且受到一定的冲击力作用。
由此确定热处理技术条件如下:①整体调质后硬度应为HB200~230,金相组织为回火索氏体;②内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50,表面3~5㎜内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体;③花键部分的硬度为HRC48~53,金相组同上。
轴承材料介绍
五、人本集团目前常用轴承钢
GCr15、CU1、CU2、CU3、CU4、SKF3、100Cr6、52100、RB52100
套圈材料及要求
思 考 题
• 1、你公司所有零件都用到哪些金属材料?具体牌号能说出来吗?
• 2、什么是钢和什么是铁?举例说明。 • 3、GCr15钢含碳量在什么范围?轴承钢质量好坏主要从哪两大类进 行评价? • 4、人本目前有哪几个等级的GCr15钢?你公司主要用哪个或哪几个 等级的材料? • 5、国内常用轴承钢钢厂有哪几家?
2~2.5 退火
冷却 60~90℃/h 至650℃
时间/h
轴承热处理工艺介绍
轴承热处理工艺介绍
轴承钢淬火
将钢加热到临界点A”c1~AcM之间某一温度,保温一段时间,然后快 速(大于临界速度)冷却下来的热处理过程叫淬火;
轴承钢淬火的目的是为了得到隐晶或细小的马氏体、细小而分布均
匀的碳化物及少量残余奥氏体所组成的显微组织。 一般淬回火情况下,轴承钢显微组织中马氏体占80%以上,碳化物 占5~10%,残余奥氏体占9~15%左右。
套圈材料及要求
套圈常用材料及基本要求
2、材料的均匀性 • 化学成分均匀性:合金元素均匀性,C、S、P微观及宏观偏析; • 碳化物的均匀性:碳化物颗粒大小、间距、形态分布(碳化物网状、 碳化物液析、碳化物带状)
不均匀形的危害(一些试验结果): a、碳化物液析的危害相当与脆性夹杂物; b、当碳化物带状大于3级时,可使轴承寿命降低1/3; c、碳化物网状升高1级,可使轴承降低1/3; d、碳化物颗粒影响轴承寿命,碳化物平均粒度为0.56um比1um的疲 劳寿命提高2.5倍。
套圈 进炉 加热、保温
冷却
轴承热处理工艺介绍
轴承零件热处理
快冷 炉冷至650℃后出炉
2~5
2~4 时间/h
4.4.4 快速退火
温度/℃
900~910 780±10
30~50 min 正火
2~2.5 退火
冷却 60~90℃/h 至650℃
时间/h
五、套圈的淬火
5.1
淬火的含义 将钢加热到临界点A”c1~AcM之间某一温度, 保温一段时间,然后快速(大于临界速度)冷却 下来的热处理过程叫淬火。
总之,通过热处理改变珠光体中碳化物的形状、粗细和分布,
可以控制钢的强度和硬度,在相同的抗拉强度下,球状的珠 光体比片状的疲劳强度有所提高。
2.5 马氏体——C在α -Fe中的过饱和固溶体,
体心正方晶体。 马氏体最主要的特征就是高硬度、高强度, 其硬度随着马氏体中碳含量的增加而升高, 当碳含量达到0.6%时,淬火钢的硬度接近最 大值,但塑性和韧性却明显下降。
825~ 830
830~ 835
835~ 840
840~ 845
保温时间 min
5~7
6~8
7~10
9~12
11~1 5
14~1 6
16~1 8
18~2 0
20~2 4
24~26
5.6淬火加热时间的计算
在淬火温度范围内,还要根据具体工艺条件来确定
具体的温度和时间,淬火加热时间的计算见下式:
t= a√ s
900~920 880~910
890~900 870~890
3.4 正火工艺的其它工艺要求
1) 正火的保温时间为30~50min;
2) 薄壁锻件,散开空冷或吹风冷却即可; 3) 壁厚较厚的锻件,需采用喷雾、浸油或浸
乳化液等手段快速冷却; 4) 不论何种冷却方法,冷速必须≥50℃/min。
轴承零件的选材标准
Q/WZ 瓦房店轴承集团有限责任公司企业标准Q/WZ.J 37312—2009代替Q/WZ.J37312—2008 轴承零件的选材标准2009 — 08 — 01 发布 2009 —08 — 07 实施瓦轴集团公司发布前言本标准根据我公司具体情况,制定了轴承零件选材应遵循的原则。
本标准由瓦轴集团公司提出。
本标准由瓦轴集团公司标准化委员会归口。
本标准起草单位:技术中心。
本标准主要起草人:庄权。
本标准所代替标准的历次发布情况为:—Q/WZ.J37312—2008轴承零件的选材标准1 范围本标准规定了普通轴承(不包括军品及特殊用途轴承)零件常用材料的适用范围和相应热处理方式。
本标准适用于设计和制造普通轴承零件的材料选择。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
JB/T 1255 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件JB/T 8881 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件GB/T 699 优质碳素结构钢GB/T 3203 渗碳轴承钢技术条件GB/T 18254高碳铬轴承钢3 套圈和滚动体选材3.1 高碳铬轴承钢选材一般轴承零件选用高碳铬轴承钢制造。
应用于高尺寸稳定性、高速精密轴承,建议采用马氏体淬火;应用于轧机等承受较大冲击载的轴承,建议采用贝氏体等温淬火。
高碳铬轴承钢选材原则及相应热处理方式,见表1、表2。
表1 高碳铬轴承钢制轴承套圈的选材及热处理方式表2 高碳铬轴承钢制轴承滚动体的选材及热处理方式3.2 渗碳轴承钢选材承受较大冲击载荷和要求较大断裂韧性、轴承工作温度低于100℃的轴承零件应选用渗碳轴承钢制造,并渗碳或碳氮共渗淬火强化,选用条件、热处理方式见表3、表4。
表3 渗碳轴承钢制轴承套圈的选材及热处理方式表4 渗碳轴承钢制轴承滚动体的选材及热处理方式3.3 典型钢种应用举例见表5。
滚动轴承零件的热处理(必学)
滚动轴承零件的热处理品种之多,至今已有6万多个,结构上一般为外套,内套,滚动体,保持架和润滑油等组成.滚动轴承多数为高载荷(球轴承的接触应力达4900MPa,滚柱轴承接触应力达2940MPa)下运行,在套圈和滚动体接触面上承受交应力,高转速(d/V值2.5X106mm.r/min).长寿寿命条件下服役.其失效的主要形式是疲劳剥落,磨损,断裂等.因此,要求滚动轴承用钢应具有:高的硬度,高的搞疲劳性能,高的耐磨性,一定的韧性,良好的尺寸稳定性和冷热加工性能等.最终表面为使用寿命长和高的可靠性.通常套圈和滚动体均采用高碳铬轴承钢,长期实践证明,它是制造滚动轴承的最佳钢种,GCR15钢占滚动轴承用量90%以上.在外套带安装挡边和高冲击载荷下,工作的滚动轴承采用合金渗碳钢,它主要含有铬镍钼等元素.渗碳钢在表面层深度范围内渗碳,形成表面硬化层,而中心部硬度低,形成表面高硬度而心部具有高的韧性,适用于承受冲击载荷条件轴承,如轧机轴承等.钢中非金属夹杂,易形成早期疲劳剥落,所以高纯度轴承钢(真空感应+真空自耗冶炼),制造高可靠性,长寿命,高精度轴承,如航空发动机主轴轴承,高精度陀螺轴承和高精密(P2,P4级)机床主轴轴承等.对于在化工,航空,原子能,食品,仪器,仪表等现代工业所用滚动轴承还需具有耐腐蚀,耐低温(-253度),耐高渐,搞辐射和防磁等特性.因此,滚动轴承用材料种类较多,常用滚动轴承钢与合金及应用范围见表4-14.4.2冲压滚针套等零件的热处理用08,10,15CrMo,20CrMo钢制冲压成HK型,BK型滚针套,垫圈,保持架和罩等.该类零件要求具有一定强度,较好耐磨性.因此对零件表面需进行表面硬化,如碳氮共渗,渗碳和氮碳共渗等.4.4.2.1冲压滚针套的C-N共渗热处理1.冲压滚针套碳氮共渗(或渗碳)直接淬火并回火后的表面硬度和心部硬度按表4-81的规定执行.注:如用户对心部硬度无要求,生产厂家可不检查心部硬度.如用户对硬化层深度未提出要求,可按表4-82碳氮共渗(或渗碳)总硬化层深度执行.2.硬化层深度,保持架和冲压外圈的硬化层深度应符合产品图样的规定保持架的硬化层深度应以总硬化层深度为准(总硬化层深度:从零件表面垂直测量到与金属基体组织间的显微硬度或显微组织没有明显变化的那一层为硬化层距离)冲压外圈的硬化层深度以有效硬化层深度为准(有效硬化层深度:应从表面垂直测量到550HV处为准) 3.显微组织,滚动轴承零件碳氮共渗后的显微组织应为含氮马氏体,碳氮化合物及残留奥氏体,按JB/T7363标准级别图评定(图1,图2为合格,不允许有图3的1级,2级黑色组织存在).渗碳后的显微组织应为细针状马氏体,分散细小的碳化物以及少量残留奥氏体为佳.参照JB/T7363标准级别评定.4.直径变动量.碳氮共渗(或渗碳)后轴承保持架和冲压外圈的直径变动量,按表4-83执行。
轴类零件加工工艺的过程
轴类零件加工工艺的过程轴类零件加工工艺是将原材料加工成符合要求的轴类零件的一系列工艺过程。
下面将详细介绍轴类零件加工工艺的过程。
1. 选材。
首先需要选择合适的材料作为轴类零件的原材料。
常见的轴类零件材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。
选材时需要考虑轴类零件的用途、工作环境、负载等因素,选出具有良好机械性能和耐磨性的材料。
2. 切削加工。
切削加工是轴类零件加工中最基本的工艺过程。
它包括车削、铣削、钻削等操作。
首先将原材料锯片切割成合适长度,然后使用车床、镗床、铣床等机床进行精确的切削加工。
在切削加工中,需要注意工件和刀具的刚性和稳定性,以确保加工出的轴类零件尺寸精度和表面质量达到要求。
3. 热处理。
部分轴类零件需要进行热处理,以改善其机械性能和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火、表面渗碳等。
在热处理过程中,需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以使轴类零件获得理想的组织结构和性能。
4. 加工表面。
轴类零件的加工表面对其工作性能和装配质量具有重要影响。
加工表面的方法有磨削、抛光、镜面处理等。
磨削是最常用的加工表面方法,可以使用砂轮、研磨片等工具对轴类零件进行精密磨削,以获得高精度的尺寸和表面质量。
5. 组装。
在零件加工完成后,需要进行零件的组装。
轴类零件的组装通常需要与其他零件配合使用,如轴套、轴承、齿轮等。
在组装过程中,需要注意零件的配合间隙和装配顺序,以确保零件的配合精度和工作可靠性。
6. 检测。
最后,对加工完成的轴类零件进行检测。
常见的检测方法有尺寸测量、硬度测量、外观检查等。
通过检测,可以判断轴类零件是否达到要求,并进行必要的修正和改进。
综上所述,轴类零件加工工艺的过程包括选材、切削加工、热处理、加工表面、组装和检测等环节。
每个环节都需要严格控制,以确保加工出的轴类零件具有良好的机械性能、尺寸精度和表面质量,能够满足工程需求。
轴承钢的热处理
轴承钢的热处理
轴承钢是用于制造轴承零件的一种特殊钢材,具有高强度、高硬度和良好的耐磨性能。
对于工艺,是非常重要的工艺环节,直接影响到轴承零件的性能和使用寿命。
轴承钢的热处理主要包括回火、淬火、正火等工艺。
在制造轴承零件时,必须根据不同的要求和工件的结构,选择适当的热处理工艺。
下面介绍一下轴承钢的热处理工艺及其影响。
回火是热处理工艺的一种,主要是通过加热和保温,使材料内部的应力得以释放,晶粒尺寸适当调整,提高材料的韧性和耐磨性。
回火工艺中,需要根据具体情况选择适当的回火温度和时间,以及冷却方式,以保证材料的性能。
淬火是轴承钢热处理工艺中的一种重要工艺,通过将材料加热至适当的温度后急冷,使其快速冷却,使组织变质,提高硬度和强度。
淬火工艺对材料性能的影响很大,需要根据具体要求选择适当的淬火温度和时间,以及冷却介质。
正火是轴承钢热处理中的另一种重要工艺,通过加热材料至适当的温度后保温,使组织发生调整,提高材料的韧性和强度。
正火工艺也需根据要求选择适当的温度和时间,以及冷却方式。
除了以上几种热处理工艺外,还有一些特殊的热处理方法,如表面强化热处理、渗碳热处理等,这些方法可以进一步提高轴承钢的性能,延长使用寿命。
总的来说,轴承钢的热处理对于提高材料的性能和使用寿命至关重要。
在制造轴承零件时,必须根据具体要求和工件的结构选择适当的热处理工艺,确保材料具有理想的性能,满足使用要求。
同时,在热处理过程中,需要严格控制各项参数,确保热处理效果达到最佳。
只有这样,才能保证轴承钢的质量和可靠性,真正发挥轴承零件的作用。
滚动轴承材料及热处理之“热处理技术进展”
滚动轴承材料及热处理之“热处理技术进展”1、常规淬回火高碳铬类轴承钢通常采用马氏体淬回火,国内外进行了大量的研究,近年来根据轴承应用工况,提出了一些针对性的研究与应用。
ЧЕРМЕНСКИ.О.Н研究了不同温度回火后硬度对轴承性能的影响。
当轴承载荷产生的接触应力超过σn0(σn0=2.57σ0,σ0为在单向拉伸或压缩时开始塑性变形的应力,取σ0.005),在计算可靠性要求不高的轴承寿命时,硬度在58~64HRC范围内寿命的变化可以忽略不计。
对于精密重载部件用球轴承,不允许在工作过程中因微塑性变形积累而使套圈沟道尺寸发生变化,最好采用高温回火(200~250 ℃);对一般用途的轴承,最好的回火温度不是现在的150~160 ℃,而是提高到170~180℃,不降低寿命且承载能力有所提高。
日本学者樋口博和对汽车变速箱轴承提出了3种长寿命热处理措施:1)增加残余奥氏体以提高滚动疲劳寿命(TM处理),对高碳铭轴承钢进行淬火时,通过提高淬火温度增加残余奥氏体含量。
2)提高回火软化抗力(TA处理),进行碳氮共渗时,由于氮在表层的扩散导致残余奥氏体量增多,此外由于氮的固溶,回火软化抗力上升,进而提高疲劳寿命。
3)晶粒微细化(FA处理),使钢材的晶粒尺寸微细化,缩小到传统材料晶粒尺寸的50%以下,以提高疲劳强度,并组合碳氮共渗处理实现进一步长寿命化。
GHEORGHIES.C,STEFANESCU.I.I对高碳铬轴承钢在磁场中进行淬回火后的组织和性能进行了研究。
在磁场中进行热处理时,马氏体晶粒变小且组织均匀,残余奥氏体减少,硬度可提高(1~2)HRC,抗弯强度提高50%,疲劳可靠度提高(承载时组织不易变化)。
对高碳铬轴承钢在淬火后进行深冷处理可以提高耐磨性。
1)在深冷处理过程中,大量的残余奥氏体向马氏体转变,在磨损过程中向碳化物提供强大的支承并抑制其脱落,阻止大的麻点形成;2)由深冷处理产生的细小碳化物析出并均匀分布,也是耐磨性提高的原因,深冷处理试样中碳化物的分布比那些没进行深冷处理的均匀,且碳化物体积分数更高;3)深冷处理提高了马氏体的转变率,使合金基体组织细化,从而达到细晶强化效果,有助于耐磨性的提高。
轴承零件的热处理
2、加热910~920℃,保温1.5~2h
RJT-1100联合 双室式推杆电炉
大批量、大型及壁厚工件 两个加热室,第一个用于正火、第二个用于退火
四、套圈的退火
4.1 退火的含义 把钢加热到下临界点A’C1以上或略低于
轴承套圈热处理 工艺及设备简介
轴承套圈热处理工序有: 正火、 退火、 淬火、 回火、 附加回火、 各道工序对轴承套圈性能的影响不同,下面
分别介绍。
三、套圈的正火
3.1正火的含义 将钢加热到奥氏体化温度以上30~50℃,保
温一定的时间,使其组织完全奥氏体化,然 后使用空冷或者吹风冷、喷雾冷等手段,以 获得细片状珠光体或索氏体组织的热处理过 程,叫正火。 铬轴承钢的温度在800~900 ℃之间。
上料区
淬火炉
输送带
清洗机
回火炉
冷却油槽
6.5 一般回火工艺规范
名称
公差等级
回火设备
回火温度/℃
回火时间/h
中小型套圈
P0 P4、P6
油炉或电炉 油炉
150~170 150~170
2.5~3 3.5~4
大型套圈
P0
电炉
150~160
6~12
6.6高温回火
有些轴承有特殊要求,如要求在较高温度下要保证 组织、性能和尺寸的稳定。则这些套圈的回火温度 可以比一般的回火温度要高一些,这就是所谓的高 温回火。这些轴承代号后边有符号“T”,铬轴承钢 高温回火温度通常有以下几种:
乳化液等手段快速冷却; 4) 不论何种冷却方法,冷速必须≥50℃/min。
各种轴类热处理要求及材质要求
各种轴类热处理要求及材质要求一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件:在滑动轴承中工作,υ周<2m/S,要求表面有较高在硬度的小轴,心轴.如机床走刀箱、变速箱小轴..要求:45、50,形状复杂的轴用40Cr、42MnVB.调质,HB228-255,轴颈处高频淬火,HRC45-502.条件:在滑动轴承中工作,υ周<3m/S,要求硬度高、变形小,如中间带传动装置的小轴要求:40Cr、42MnVB调质,HB228-255,轴颈高频淬火,HRC45-50.3.条件:υ周≥2m/S,大的弯曲载荷及摩擦条件下的小轴,如机床变速箱小轴。
要求:15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.4.条件:高载荷的花键轴,要求高强度和耐磨,变形小.要求:45高频加热,水冷,低温回火,HRC52-58.5.条件:在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷,低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳负荷可忽咯的主轴,或在滚动轴承中工作,轻载,υ<1m/s的次要花键轴.要求:45调质,HB225-255(如一般简易机床主轴)6.条件:在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷转速稍高.ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,冲击,疲劳负荷不大.要求:45正火或调质,HB228-255,轴颈或装配部位表面淬火,HRC45-50.7.条件:在滑动轴承中工作,中或重载,转速较高ρυ≤400N.m/cm^2.S,精度较高,冲击、疲劳负荷不大.要求:40Cr调质,HB228-255或HB248-286,轴颈表面淬火,HRC≥54,装配部位表面淬火HRC≥45.8.条件:其他同上,但转速与精度要求比上例高,如磨床砂轮主轴.要求:45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.9.条件:在滑动或滚动轴承中工作,中载、高速、心部强度要求不高,精度不太高,冲击不大,但疲劳应力较大,如磨床,重型齿轮铣床等主轴.要求:20Cr渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.10.条件:在滑动或滚动轴承中工作,重载,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)冲击,疲劳应力都很高.要求:18CrMnTi20Mn2B20CrMnMoVA渗碳淬火低温回火HRC≥59.11.条件:在滑动轴承中回转,重载,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲劳应力,如高精度磨床镗床主轴.要求:38CrAlMoA调质硬度HB248-286:轴颈渗氮,硬度HV≥900.12.条件:电动机轴,主要受扭.要求:35及45正火或正火并回火,HB187及HB217.13.条件:水泵轴,要求足够抗扭强度和防腐蚀.要求:3Cr13及4Cr131000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.1U14.条件:C616-416车床主轴,45号钢(1)承受交变弯曲应力,扭转应力,有时还受冲击载荷.(2)主轴大端内锥孔和锥度处圆,经常与卡盘,顶针有相对摩擦.(3)花键部分经常磕碰或相对滑动(4)在滚动轴承中动转,中速,中载.要求:(1)整体调质后硬度HB200-230,金相组织为索氏体.(2)内锥孔和外圆锥面处硬度HRC45-50,表面3-5mm风金相组织为屈氏体和少量回火马氏体.(3)花键部分硬度HRC48-53,金相组织同上15.条件:跃进-130型载重(2.5吨)汽车半轴承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转,主要瞬时超载而扭断,要求有足够的抗弯、抗扭、抗疲劳强度和较好的韧性要求:40Cr35CrMo42CrMo40CrMnMo40Cr调质后中频表面淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,静扭矩6900N.m,疲劳≥30万次,估计寿命≥30万km金相组织:索氏体+屈氏体(原用调质加高频淬火寿命仅为4万km)二、备注:1.(1-8)备注:主轴与轴类材料与热处理选择必须考虑受力大小、轴承类型和主轴形状及可能引起的热处理缺陷.在滚动轴承或轴颈上有轴套在滑动轴承中回转,轴颈不需特别高的硬度,可用45、45Cr,调质,HB220-250,50Mn,正火或调质HRC28-35.在滑动轴承中工作的轴承应淬硬,可用15、20Cr,渗碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,轴颈处渗碳深度为0.8-1mm.直径或重量较大的主轴渗碳较困难,要求变形较小时,可用45或40Cr在轴颈处作高频淬火.高精度和高转速(>2000r/min)机床主轴尚须采用氮化钢进行渗氮处理,得到更高硬度.在重载下工作的大断面主轴,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,渗碳,淬火,回火,HRC56-62.2.(9)备注:内心强度不高,受力易扭曲变形表面硬度高,宜作高速低负荷主轴.热处理变形较大.3.(10)备注:心部有较高的σb及αk值,表面有高的硬度及耐磨性.有热处理变形.4.(11)备注:很高的心部强度,表面硬度极高,耐磨和变形量小.5.(12)备注:860-880℃正火|6.(13)备注:或1Cr131100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.7"7.(14)备注:加工和热处理步骤:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精车外圆,钻中心孔,精车外圆,铣键槽→锥孔及处圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨处圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.。
轴承钢球的热处理方法
轴承钢球的热处理方法
轴承钢球是工业生产领域中经常使用的轴承部件,在生产过程中,需
要进行热处理,以提高钢球的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
以下是轴
承钢球的热处理方法。
一、车床球体修磨
在生产过程中,轴承钢球需要经过一定的车床球体修磨,以达到一定
的精度和表面光洁度。
这一步骤需要注意的是要控制车床温度和钢球
的真圆度,保证加工精度。
二、碳化处理
碳化处理的目的是提高钢球的硬度,耐磨性和抗压能力。
这个过程包
括渗碳和回火两个步骤。
首先,将轴承钢球放到加热炉中进行渗碳处理,使钢球表面形成一层碳化层。
然后将钢球放入回火炉中进行回火,以消除碳化层的脆性,提高钢球的强度和韧性。
三、淬火处理
淬火是提高钢球硬度和耐磨性的关键步骤。
淬火时,先将轴承钢球放
入加热炉中进行均热处理,使钢球表面的温度达到淬火温度。
然后将
钢球迅速放入冷却介质中,使钢球表面迅速冷却,形成马氏体,提高
钢球的硬度和强度。
四、极负载加工
对于一些需要特殊用途的轴承钢球,还需要进行极负载加工。
极负载加工是一种高温高压加工方式,可让钢球表面形成一层合金硬质层,提高钢球的耐磨性和负荷能力。
综上所述,轴承钢球的热处理方法包括车床球体修磨、碳化处理、淬火处理和极负载加工。
通过这些热处理工艺,可以提高轴承钢球的硬度、耐磨性和抗压能力,从而保证轴承的稳定运行。
轴承生产流程
轴承生产流程轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件,它能够有效支撑和减少机械系统中的摩擦。
轴承的生产流程是一个复杂而精细的过程,下面将详细介绍轴承的生产流程。
首先,轴承的生产从选材开始。
轴承的主要材料包括钢、陶瓷和塑料。
其中,钢是最常用的轴承材料,它能够提供良好的强度和耐磨性。
在选材过程中,需要对原材料进行严格的检测和筛选,以确保材料的质量符合生产要求。
接下来是轴承的加工制造。
轴承的加工制造包括锻造、热处理、车削、磨削等工艺。
在锻造过程中,将选定的材料加热至一定温度,然后通过模具进行锻造成型。
热处理是为了提高轴承的硬度和耐磨性,通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构。
车削和磨削则是为了加工轴承的外形和精度,确保轴承的质量符合标准要求。
随后是轴承的装配。
轴承的装配是将各个零部件组装在一起,形成一个完整的轴承产品。
在装配过程中,需要严格控制装配工艺,确保轴承的各项性能指标符合要求。
同时,还需要对装配后的轴承进行严格的检测和调试,以确保产品的质量和性能稳定。
最后是轴承的检测和包装。
轴承在生产完毕后,需要进行严格的检测和测试,包括外观检查、尺寸测量、性能测试等。
只有通过了各项检测的轴承才能够进行包装。
在包装过程中,需要对轴承进行防锈处理,并采用适当的包装材料,确保产品在运输和存储过程中不受损坏。
总的来说,轴承的生产流程包括选材、加工制造、装配、检测和包装等环节。
每一个环节都需要严格控制和管理,以确保轴承产品的质量和性能符合标准要求。
只有通过精细的生产流程,才能够生产出高质量的轴承产品,满足不同机械设备的需求。
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轴承零件的选材及热处理
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