滚动轴承零件的热处理(必学)
热处理手册第三版全四卷
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本手册是一部热处理专业的综合工具书，本版为第3版，共4卷。
第1卷-工艺基础，第2卷-典型零件热处理，第3卷-热处理设备和工辅材料，第4卷-热处理质量控制和检验。
第1卷，共10章。
内容包括金属的热处理加热和冷却、钢铁热处理及表面热处理、非铁金属和合金的热处理、铁基粉末合金件和硬质合金的热处理、功能材料的热处理等。
邮购单价：72元。
第2卷，共19章。
内容包括齿轮、滚动轴承零件、弹簧、紧固件、大型铸锻件、工模量具、汽车拖拉机零件、金属切削机床零件、气动工具及钻探机械零件、液压元件、轻工产品零件和飞机零件等的热处理。
此外，还论述了热处理工艺制订原则和程序及零件的热处理工艺性。
邮购单价：72元。
第3卷，共15章。
内容包括设备分类、筑炉材料、燃烧加热器和电热元件、耐热金属构件、炉子配套器件、热工仪表、传感器、各种热处理炉结构、热处理工辅材料等。
邮购单价：80元。
第4卷，共11章。
内容包括金属化学成分检验、宏观组织和断口分析、显微组织分析、力学性能试验、无损检测、内应力测定、物理性能测试及试验研究方法、金属腐蚀试验、金属制品的失效分析方法、热处理质量的管理与控制和常用数据及单位换算等。
JBT 8566-2008 滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件
ICS 21.100.20 J 11JB滚动轴承 碳钢轴承零件热处理技术条件Rolling bearings ―Bearing parts made from carbon steel―Specifications for heat-treatment中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布前 言本标准代替JB/T 8566－1997《滚动轴承零件碳钢球轴承套圈热处理技术条件》和JB/T 8569－1997《滚动轴承零件碳钢球渗碳热处理技术条件》。
本标准与JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997相比，主要变化如下：——修改了标准名称，并把JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997加以合并（1997年版和本版的封面及首页）；——增加了渗碳钢球压碎载荷值（见附录A）；——修改了检验方法（1997年版和本版的第5章）。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC 98）归口。
本标准起草单位：万向钱潮股份有限公司、洛阳轴承研究所、洛阳轴研科技股份有限公司。
本标准主要起草人：叶健熠、郑晓敏、王智勇、范围广、仇亚军、屠国青、梁林霞。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——JB/T 8566－1997；——JB/T 8569－1997。
I标准分享网 免费下载滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件1 范围本标准规定了采用符合GB/T 699－1999中的45钢或性能与之相当的优质碳素结构钢制造的轴承套圈锻造或锻造退火和淬、回火后的技术要求、检验方法与检验规则以及10、15优质碳素结构钢或含碳量和力学性能与其接近的碳钢制造的碳钢球的渗碳和淬、回火技术要求、检验方法与检验规则。
本标准适用于上述钢制轴承零件的热处理质量检验。
对有特殊要求的轴承零件以及其他用途的碳钢球，应按产品图样的规定。
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。
高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件
高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件热处理是一项重要的工艺，在高碳铬轴承钢滚动轴承零件的生产过程中起着至关重要的作用。
通过适当的热处理工艺条件，可以显著改善轴承零件的性能，提高其耐磨性、耐疲劳性和寿命，从而保障其在各种工况下的可靠运行。
首先，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要合理选择热处理温度。
一般来说，淬火温度应在750-800摄氏度之间，保温时间应根据轴承零件的厚度和尺寸进行合理调整。
淬火温度过高会导致过度退火，降低轴承零件的硬度和强度，而淬火温度过低又会使得淬透性变差，影响轴承零件的整体性能。
其次，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要注意适当的淬火介质的选择。
一般来说，可以选择水作为淬火介质，但也要根据具体情况进行调整。
如果轴承零件较大或形状复杂，可以选择油或沥青作为淬火介质，以保证零件的均匀淬火效果。
另外，高碳铬轴承钢滚动轴承零件的回火工艺也是十分重要的环节。
回火可以消除淬火过程中产生的应力，减少零件的脆性，提高其韧性。
一般来说，回火温度在150-250摄氏度之间，保温时间要根据零件的硬度和尺寸进行合理调整。
此外，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要注意在整个热处理过程中的冷却速度控制。
快速冷却可以使轴承零件达到良好的淬火效果，但过快的冷却速度也会增大零件的应力，导致开裂和变形的风险。
因此，冷却速度要根据具体的轴承零件尺寸和形状进行适当调整，以保证零件的质量和性能。
总而言之，高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理技术条件包括合理选择热处理温度、淬火介质的选择、回火工艺以及冷却速度的控制。
只有在合适的工艺条件下进行热处理，才能确保高碳铬轴承钢滚动轴承零件具有良好的性能和可靠性。
因此，在实际生产中，我们必须严格按照相应的技术条件进行热处理操作，并进行必要的监控和测试，以确保最终产品的质量和性能达到要求。
轴承材料介绍
套圈材料及要求
套圈常用材料及基本要求
• 常用轴承钢国内外牌号对比
中国 GB GCr15 SAE 52100 美国 ASTM 52100 日本 JIS SUJ2 DIN 100Cr6 100CrMn 6 德国 材料号 1.3505 英国 BS 534A99 SKF3 SKF
GCr15SiMn
1· 3520
按照钢的品质分类： 普通钢（P ≤0.045%，S ≤0.055%） 优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.035%） 高级优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.030%） 按化学成份分类： 碳素钢 低碳钢C ≤0.25%，中碳钢0.25%≤ C ≤0.60%，高碳钢C ＞ 0.6% 合金钢 低合金钢≤5%，中合金钢5%≤ C ≤10%，高合金钢＞ 10%
钢：碳钢和合金钢
铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
金属材料基本知识
保持架SPCC 套圈、钢球GCr15、 55#、40Cr 黄铜HPb59-1
PA66、46、胶木保持架 NBR、ACM、FKM
金属材料基本知识
常用材料分类
习惯上，把含碳量＞2.11%，或者＜0.0218%的归类于铸铁或纯铁； 含碳量＜2.11%归类为钢
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？源自不锈轴承钢特殊性能钢
【精品】滚动轴承套圈加工工艺
滚动轴承（深沟球轴承）套圈的热处理工艺一．选择零件二．三．零件的服役条件及性能要求滚动轴承的机械及工作环境千差万别，套圈要在拉伸、冲击、压缩、剪切、弯曲等交变复杂应力状态下长期工作。
一般情况下，套圈的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落以及摩擦磨损，裂纹压痕锈蚀。
所以，这就要求套圈具有高的抗塑性变形的能力，较少的摩擦磨损，良好的尺寸精度及稳定性和较长的接触疲劳寿命。
综上所诉，要求套圈要有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）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能四．材料选择套圈的材料选择一般有6种GCr4,GCr15,GCr15SiMn,GCr15SiMo,GCr18Mo在这里我们选用的是GCr15，因为我们此次制造的是小尺寸套圈，GCr15SiMn和℃℃GCr15SiMo一般是用来制造壁厚的大轴承的套圈。
GCr15SiMn一般用来制造壁厚在15mm~35mm的轴承的套圈。
GCr15SiMo一般用来制造壁厚大于35mm的大型和特大型轴承的套圈。
GCr4是限制淬透性轴承钢，各方面性能较好。
GCr18Mo的淬透性比较高五．，性能优越，但价格较高。
GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种，综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性能和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和削切加工性能均良好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向，价格相对便宜。
六．加工工艺1.棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品2.正火正火的目的（1）消除网状碳化物及线条状组织（2）返修退火的不合格品（3）为满足特殊性能的需要为退火做组织准备加热温度正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。
此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。
如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。
轴承钢的热处理工艺及参数和发展
轴承钢的热处理工艺及参数和发展(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--轴承钢热处理工艺参数时间：2010-06-14 08:59:46 来源：机械社区作者：三、轴承钢淬火回火工艺参数时间：2010-04-19 16:29:25 来源：中国金属加工在线作者：轴承钢是质量要求很严格的钢类。
目前对轴承钢提出的要求有：用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等，而且，对这些要求的重要程度越来越高。
为满足这些要求，JFE制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢。
这些设备与新开发的提高质量的技术相结合，可以生产尺寸范围宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢。
JFE轴承钢制造技术的特点是：1）表面质量精细加工和质量检查体系用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法，均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层。
对质量要求特别高的材料，实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷。
为保证小型圆坯的表面质量，用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查；对内部缺陷，用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物。
2）轴承钢的精细制造技术和质量保证在线材-棒材厂，在棒材轧制线上增设线材轧制线，进行联合轧制。
对棒材和线材都采用4辊精轧机进行精轧，棒钢的尺寸精度在以下，用户可以省略扒皮和拉拔加工。
对线材可进行自由尺寸轧制，并可以生产Φ的小尺寸线材。
由于把线材已经轧制到锻造的尺寸，所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序。
3）提高钢的洁净度近年来，JFE制钢为了提高钢的洁净度，采用了PERM（加减压精炼）、LF（炉外精炼炉）对钢的生产工艺进行了改进。
PERM法是在转炉冶炼时，使氮、氢等气体溶解在钢中，然后，用RH炉（真空脱气）迅速减压，使钢中产生气体，利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物。
JFE制钢还在2008年新建LF炉，大大提高了夹杂物的去除能力。
采用上述工艺和设备的效果是：与原有工艺相比，夹杂物个数预测指数减少34%、夹杂物最大直径指数减少29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差减少了73%。
滚动轴承套圈加工工艺
套圈的冷却一般在30~80℃的10号、20号机油中冷却。冷却方法使用分级淬火：在正常奥氏体化温度后，再投入120~170℃的10号机油中冷却2~5分钟，再放入30~60℃10号机油中冷却，为减少残余奥氏体的稳定性，分级淬火后应立即进行冷处理和回火。
5.回火
回火的目的
消除内应力，稳定组织和尺寸，提高圈套的综合机械性能。回火是热处理淬火后必不可少的工序，是决定零件内在质量的关键工序。
四．加工工艺
棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品
1.正火
正火的目的
（1）消除网状碳化物及线条状组织
（2）返修退火的不合格品
（3）为满足特殊性能的需要
（4）为退火做组织准备
加热温度
正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。
综上所诉，要求套圈要有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）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能
三．材料选择
套圈的材料选择一般有6种GCr4 ,GCr15 ,GCr15SiMn ,GCr15SiMo ,GCr18Mo
牌号
C
Si
Mn
Cr
Mo
P
7.热处理设备
7.1．中温箱式电阻炉
此次生产所要的最高温度为950℃。900℃以下的为低温箱式电阻炉，1300℃以上的为高温箱式电阻炉，为节约成本选用中温箱式电阻炉。中温箱式电阻炉适用于中小型钢制机件的淬火、退火、正火热处理。
PPT-滚动轴承钢及其热处理
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二、滚动轴承钢的化学成分及应用
B、合金元素：主要加入Cr以提高淬透性、形成 、合金元素：主要加入 以提高淬透性 以提高淬透性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、提高抗 蚀性， 蚀性，不同牌号含量 0.4 ～1.65﹪；加入 Si、Mn ﹪ 、 提高淬透性； 提高淬透性、 提高淬透性；加入 Mo提高淬透性、提高抗回火稳 提高淬透性 定性；加入RE改善夹杂物的形态分布 细化晶粒、 改善夹杂物的形态分布、 定性；加入 改善夹杂物的形态分布、细化晶粒、 提高韧性。 提高韧性。 C、高的冶金质量：应具有高的纯洁度和良好的 、高的冶金质量： 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、碳化物偏 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、 析度等严格控制。 析度等严格控制。
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二、滚动轴承钢的化学成分及应用
代表牌号如GCr15、GCr15SiMn，见GB/T 、 代表牌号如 ， 18254《高碳铬轴承钢》。 《高碳铬轴承钢》 （2）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 ）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 3、渗碳轴承钢 、 成分属优质渗碳钢，牌号如G20CrMo、 成分属优质渗碳钢，牌号如 、 G20CrNiMo，见GB/T3203《渗碳轴承钢技术条 ， 《 件》。 主要用于制造承受强烈冲击载荷或大型机械用轴 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、机车轴承 等。
热处理必备基础知识整理
热处理知识：一、强化1、细晶强化：细小等轴晶的晶界长，杂质分布较分散，各方向的力学性能差异小，晶粒越细小，强度、硬度、塑性、韧性都好。
2、固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
3、第二相强化：当合金中有第二相金属化合物质点存在时，使质点周围基体（固溶体）金属产生晶格畸变，同时增加了基体与第二相的界面，两者都使位错运动阻力增大，故使合金的强度、硬度提高。
合金硬度、强度优于纯金属，因为2、3、4、热处理强化（相变强化）：利用重结晶的方法使相或组织发生变化。
二、相和组织1、铁素体：碳在α-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
2、奥氏体：碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
3、渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。
4、珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）5、莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）三、热处理知识1、热处理：把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
2、退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
3、正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
4、淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。
5、回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。
6、调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。
7、表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。
1.退火（炉冷）――半成品热处理、预先热处理将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。
退火的目的：（完全退火、等温退火）是为了消除过热组织、残余应力，同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。
热处理必备基础知识整理
热处理知识：一、强化1、细晶强化：细小等轴晶的晶界长，杂质分布较分散，各方向的力学性能差异小，晶粒越细小，强度、硬度、塑性、韧性都好。
2、固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
3、第二相强化：当合金中有第二相金属化合物质点存在时，使质点周围基体（固溶体）金属产生晶格畸变，同时增加了基体与第二相的界面，两者都使位错运动阻力增大，故使合金的强度、硬度提高。
合金硬度、强度优于纯金属，因为2、3、4、热处理强化（相变强化）：利用重结晶的方法使相或组织发生变化。
二、相和组织1、铁素体：碳在α-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
2、奥氏体：碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
3、渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。
4、珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）5、莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）三、热处理知识1、热处理：把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
2、退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
3、正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
4、淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。
5、回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。
6、调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。
7、表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。
1.退火（炉冷）――半成品热处理、预先热处理将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。
退火的目的：（完全退火、等温退火）是为了消除过热组织、残余应力，同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。
普通轴承钢热处理知识
畸变量超过规定
退火组织不均匀，切削应力分布不匀淬火加热温度高；装炉量多，加热不均；冷却太快和不均；加热和冷却中机械碰撞
提高退火组织的均匀性,进加去应力退火工序,降低淬火加热温度;提高加热和冷却的均匀性,在热油中冷却或压模淬火,消除加热和冷却中机械碰撞等,采用上述措施后畸变量仍超过规定,可采用整形方法
采用热配碳酸钠水溶液,温度<35℃,或增加碳酸钠水溶液浓度15～20%
表面缺陷
氧化、脱碳、腐蚀抗严重
炉子密封性差：淬火前工件表面清洗不干净或有锈蚀；淬火温度或保温时间长；锻件和棒料的脱碳严重。
改进炉子密封性,淬火前工件表面清洗干净,在保护气体炉中加热或涂3～5%和不应有锈蚀,硼酸酒精,盐炉加热淬火后零件需清洗干净
普通滚动轴承
1.预备热处理
退火组织中对轴承接触疲劳寿命的影响
铬钢轴承再结晶退火加热规范
退组织检查、退火缺陷及防止办法
铬钢轴承锻件的正火工艺
铬轴承钢正火常见缺陷及防止方法
2.最终热处理
铬钢轴承的正常淬火加热温度
GCr15和GCr15SiMn钢轴承零件的淬火加热温度
GCr15和GCr15SiMn加热保温时间
各种淬火介质应用情况
轴承零件常用的淬火冷却方式与方法
轴承零件淬火后的质规范
稳定化热处理
3.感应热处理
GCr15钢制308轴承套圈感应热处理工艺
套圈在传送带式炉中加热与感应加热的经济和技术比较
感应加热与电炉加热的技术经济指标
钢球淬火加热与保温的温度和时间
1)降低淬火温度;2)按材料标准控制碳化物不均匀程度;3)提高退火质量,使退火组织为均匀细粒状珠光体
显微组织
>6～7级托氏体组织
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。
滚动轴承材料与热处理考核试卷
A.高碳钢B.不锈钢C.高镍铬钢D.高铬钢
13.滚动轴承热处理过程中，以下哪种方法可以减少氧化？（]
A.真空加热B.盐浴加热C.空气炉加热D.水溶液加热
14.下列哪种热处理工艺可以提高轴承的冲击韧性？（）
A.正火处理B.淬火处理C.回火处理D.渗氮处理
5.热处理可以同时提高滚动轴承的硬度和韧性。（）
6.在滚动轴承的热处理过程中，回火的主要目的是消除内应力。（）
7.滚动轴承的热处理必须在真空中进行以防止氧化。（）
8.所有类型的滚动轴承都可以采用相同的热处理工艺。（）
9.滚动轴承的热处理不会影响其自润滑性能。（）
10.硬度测试是评估滚动轴承热处理质量的唯一方法。（）
4.不同类型轴承：球轴承需高硬度，滚子轴承需高强度。方法：球轴承采用淬火+回火，滚子轴承采用渗碳或渗氮处理。
1.滚动轴承材料中，具有高硬度、高耐磨性和良好韧性的材料是_______。
2.在滚动轴承的热处理过程中，为了减少变形和内应力，常常采用_______的方法。
3.滚动轴承经过_______处理可以提高其接触疲劳寿命。
4.通常情况下，滚动轴承的热处理包括_______、_______和_______三个基本步骤。
10.以下哪些热处理工艺可能导致滚动轴承的硬度降低？（）
A.低温回火B.高温回火C.淬火D.渗碳
11.滚动轴承的热处理过程中，以下哪些措施可以防止氧化？（）
A.真空加热B.气体保护加热C.盐浴加热D.空气炉加热
12.以下哪些材料适用于制造耐腐蚀的滚动轴承？（）
A.不锈钢B.高镍铬钢C.铜合金D.高碳钢
7.在滚动轴承的热处理过程中，以下哪些因素会影响轴承的性能？（）
渗碳轴承钢零件热处理技术要求
渗碳轴承钢零件热处理技术要求1范围本文件规定了符合GB/T3203－2016和GB/T33161－2016规定的G15CrMo、G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo、G23Cr2Ni2Si1Mo等渗碳轴承钢制滚动轴承零件渗碳前预备热处理、渗碳一次淬回火和高温回火、二次淬回火、贝氏体等温淬火后的技术要求和检验方法。
本文件准适用于上述渗碳轴承钢制滚动轴承零件的渗碳热处理质量检验，也适用于低碳合金钢制滚动轴承零件的渗碳热处理质量检验。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T230.1－2018金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1－2018金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T4340.1－2009金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T6394－2017金属平均晶粒度测定方法GB/T9450－2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核GB/T24606－2009滚动轴承无损检测磁粉检测JB/T7361－2007滚动轴承零件硬度试验方法3术语和定义3.1（渗碳淬火硬化层）淬硬层深度case-hardened depth（of a carburized and hardened case）从零件表面到维氏硬度值为550HV1处的垂直距离。
［GB/T9450－2005，定义第3章］4技术要求4.1渗碳前预备热处理技术要求4.1.1轴承零件渗碳前应预备热处理，经预备热处理后的硬度不应大于229HBW（压痕直径不应小于4mm）；G20Cr2Ni4制零件预备热处理后硬度不应大于241HBW（压痕直径不应小于3.9mm）。
4.1.2渗碳前轴承零件的平均晶粒度应符合GB/T6394－2017规定的5级或更细的晶粒度级别。
滚动轴承的热处理
滚动轴承的热处理目的：提高滚动轴承强度、韧性、耐磨性、抗疲劳强度以及良好的尺寸稳定性。
同时通过特殊的热处理是其具有耐腐蚀、耐高温，防磁等特性。
常用的热处理方式有：退火（Th），它是将金属加热到所需的温度并经过一定时间的保温，然后再缓慢冷却（一般是随炉冷却），退火可降低金属的硬度和脆性，增加塑性，消除内应力等。
正火（Z），它是将金属加热到临界温度以上，并经过一定时间的保温，然后在静止的空气中冷却。
正火可以细化晶粒，改善机械性能鱼切削性能。
淬火（C）,它是将金属加热到所需温度，保温后放入淬火剂中冷却，是温度骤然降低。
淬火可增加金属的硬度，但会降低其塑性。
回火，它是将淬火后的金属重新加热到一定的温度然后再用一定的方式进行冷却。
根据回火温度的不同回火可分为，高温回火，中温回火以及低温回火。
回火的目的是为了消除因淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以获得所需的机械性能。
调质，即是所说的淬火加高温回火，这样可以得到所需的强度和韧性。
经过调质处理的钢一般叫调质钢，多指中碳钢和中碳合金结构钢。
钢中的主要金相组织：奥氏体（A）它是碳溶于γ-Fe中形成的固溶体，具有面心立方结构，溶碳能力较铁素体强，机械性能随含碳量的变化而变化，由于它是固溶体，所以不论含碳多少，塑性都很好，而且无磁性。
碳素钢在727°C以上平衡组织中才能看见奥氏体，在有些合金钢中，由于合金元素的作用，在室温下也能得到奥氏体。
铁素体（F）它是碳溶于α-Fe中形成的固溶体，具有体心立方结构，溶碳能力极小，所以也叫纯铁体。
其性能也与纯铁极为相似，即强度、硬度很低，塑性韧性很高，在768°C一下又磁性。
渗碳体（Fe3C）,铁与碳形成的化合物，含碳高达6.69%，晶格结构很复杂，其硬度大脆性大，强度低塑性几乎为零。
珠光体（P）,它是又铁素体和渗碳体所组成的机械混合物，含碳量0.77%，其中铁素体和渗碳体的比例大致为7：1，性能位于两者之间。
轴的热处理工艺-工程
轴的热处理工艺-工程一、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: 18CrMnTi 20Mn2B 20CrMnMoVA 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4Cr13 1000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.14.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: 40Cr 35CrMo 42CrMo40CrMnMo 40Cr 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1Cr13 1100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.7.(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→锥孔及外圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨外圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.。
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。
滚动轴承套圈加工工艺共8页
滚动轴承（深沟球轴承）套圈的热处理工艺一．选择零件二．零件的服役条件及性能要求滚动轴承的机械及工作环境千差万别，套圈要在拉伸、冲击、压缩、剪切、弯曲等交变复杂应力状态下长期工作。
一般情况下，套圈的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落以及摩擦磨损，裂纹压痕锈蚀。
所以，这就要求套圈具有高的抗塑性变形的能力，较少的摩擦磨损，良好的尺寸精度及稳定性和较长的接触疲劳寿命。
综上所诉，要求套圈要有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）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能三．材料选择套圈的材料选择一般有6种GCr4 ,GCr15 ,GCr15SiMn ,GCr15SiMo ,GCr18Mo在这里我们选用的是GCr15，因为我们此次制造的是小尺寸套圈，GCr15SiMn和℃℃GCr15SiMo一般是用来制造壁厚的大轴承的套圈。
GCr15SiMn一般用来制造壁厚在15mm~35mm的轴承的套圈。
GCr15SiMo 一般用来制造壁厚大于35mm的大型和特大型轴承的套圈。
GCr4是限制淬透性轴承钢，各方面性能较好。
GCr18Mo的淬透性比较高，性能优越，但价格较高。
GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种，综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性能和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和削切加工性能均良好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向，价格相对便宜。
四．加工工艺棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品1.正火正火的目的（1）消除网状碳化物及线条状组织（2）返修退火的不合格品（3）为满足特殊性能的需要（4）为退火做组织准备加热温度正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。
此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。
如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。
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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4-1表4-1 常用滚动轴承用钢与合金及应用范围类别统一数字代号牌号材料规格供应状态应用范围最高工作温度采用标准高碳铬轴承钢B00040GCr4圆钢,热轧或锻制,不退火它适用于套圈壁厚>14mm,用TSH表面淬火后可获得最佳强韧化效果,表面硬度为60-64HRC,中心硬度为35-45HRC,晶粒细化,表面呈压应力应用于承受冲击载荷工况条件下的轴承,如铁路轴承,大型转盘轴承工作温度<120GB/T18254-2000轴承,轧机轴承等.B00150 GCr15圆钢,管,钢丝(盘元)带热轧,锻制,退火,不退火,冷拉(银亮)圆钢,盘元均为退火材它适用于通常工作条件套圈和滚动体,在轴承生产中用量达95%以上,套圈壁厚<25mm,滚子直径<32 mm,钢球直径<50 mm轴承工作温度-60~120 当超过该温度时,需经特殊热处理(S0,S1,S2,S3,S4等)GB/T18254-2000GB/T18579-2001HGCr15圆钢,管,钢丝(盘元)带热轧,它适用于航空发动机主轴轴承,陀螺仪表长寿命,高可靠性轴承,采用VIM+VAR轴承工作温度-60~120 当YB/T4107-2000锻制,退火,不退火,冷拉(银亮)圆钢,盘元均为退火材双真空冶炼,钢中氧含量<9X10-6超过该温度时,需经特殊热处理(S0,S1,S2,S3,S4等)ZGCr15 冷拉材货车,客车轴承用滚子,采用电渣重熔冶炼轴承工作温度-60~120 当超过该温度时,需经特殊热处理YB/T4101-1998(S0,S 1,S2, S3,S4等)B01150 B03150 GCr15SiMnGCr15SiMo圆钢,热轧或锻制,不退火它适用于大型轴承套圈和滚子,GCr15SiMn套圈壁厚>25mm,滚子直径>32 mm,GCr15SiMo套圈壁厚>50mm,滚子直径>55mm<2m(套)轴承工作温度-60~120 当超过该温度时,需经特殊热处理(S0,S1,S2,S3,S4等)GB/T18254-2000B02180GCr18Mo 圆钢,热轧或锻它适用于制造准高速铁路客车轴轴箱轴承内外套-60~150JB/T3010-2000制,不退火Φ80-12 0mm 圈,采用电渣重熔钢时速>120~<200km/ h渗碳轴承钢A30202G20CrMoA圆钢热轧,锻制,退火钢板它用于制造叉车门架用滚轮,链轮轴承外圈,外球面轴承用紧定镙钉,连杆支承用滚针和保持架组件,特殊用途冲压保持架和冲压滚针轴承外套等<100GB3203-1982GB/T3077-1999 G20CrNi2MoA圆钢Φ80-130mm热轧不退火它适用于制造铁路货车轴轴箱轴承内外套圈,采用电渣重熔钢时速>100 km/h-60~100YB/T4100-1998G20Cr2Ni4AG10CrNi3MoA圆钢,轴承它适用于制造高冲击载荷轴承,<100GB3203-198毛坯如轧机用四列圆柱,圆锥滚子轴承等216CrNi4MoA 圆钢热轧不退火它适用于制造带安装法兰挡边特殊结构轴承套圈,如航空发动机轴承内外套等.<100BTXE201-2005A20202 A2620220Cr20CrMnTi圆钢Φ<60mm热轧不退火它用于制造汽车万向节十字轴<100GB/T3077-1999U21152 15Mn 圆钢它用于制造汽车万向节轴承外套<100GB/T699-1999U20082 U20102 0810钢板钢带它用于制造冲压保持架,冲压滚针外套<100GB13237-1991GB/T3078-1994GB/T699-19994.4.2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.表4-81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产品类型钢种硬度HV淬火回火表面硬度表面硬度心部硬度保持架碳素结构钢>713 380~650 140~380 合金结构钢>713 420~620 270~350冲压外圈碳素结构>766 664~856 140~450钢合金结构钢>766 664~856 270~450 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表4-82 碳氮共渗(或渗碳)总硬化层深度产品类型最小壁厚/mm总硬化层深度/mm碳素结构钢合金结构钢保持架<0.5 0.02~0.07 0.05~0.12 0.5~1.0 0.02~0.15 0.07~0.15 >1.0 0.02~0.15 0.08~0.20冲压外圈<0.5 0.10~0.18 0.5~1.0 0.15~0.25 >1.0 0.18~0.30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执行表4-83最终热处理(单位:mm)零件外径直径变动量<25 <0.0225~50 <0.03>50 <0.05。