SCM415钢制冲压轴承的效果与分析

SCM415钢制冲压轴承的效果与分析

江苏南方轴承股份有限公司王青松冲压是机械制造生产中常用的加工工艺之一，而冷冲压套圈，它的用材不仅直接影响到冲压工艺过程和冲压件的质量，而且直接支配热处理后产品的最终服役寿命。

冲压轴承一般经由冲裁、弯曲、拉延成形、挤压变形等复杂形变过程，所以对材料的塑性要求较高，一般冲压轴承常用材料如表1。

表1 常用材料牌号、化学成份及力学性能

常用材料的拉伸性能一般都比较好,而且热处理后也能满足一般使用条件,但对于使用要求较高的场合,由于没有足够的芯部硬度,它就无法满足.如起动电机用冲压轴承、汽车防抱死转向系统中的冲压轴承,它不仅需要表面有较高的抗疲劳、高耐磨的高硬度要求,而且还需要芯部有足够冲击韧性.如

果采用20钢,芯部硬度和金相组织还是达不到要求,实践表明合金钢SCM415的优势就充分体现出来了。

SCM415是一日本钢种的低碳合金钢,其化学成份及力学性能如下表2。.

表2 SCM415的化学成份及力学性能

由于SCM415是合金钢,在冲压拉伸过程中,很容易出现冷作硬化现象,导致拉延工作困难加大,甚至出现开裂,所以在冲压拉伸过程中,必须经过去应力退火,消除拉伸过程中产生的应力,以保证后续加工过程中有足够的塑性。

采用SCM415材料加工的冲压件经渗碳热处理后,在表面具有高硬度的同时,芯部又满足抗冲击、强韧性的使用要求。常用材料(St12等)和20钢与SCM415加工后的冲压轴承零件经热处理后的硬度、渗层、金相对比表如下表3。

表3 St12、20钢、SCM415热处理的对比表

表3 St12、20钢、SCM415热处理的对比表

表3中的金相评级标准按JB/T7710-95执行。从表3中可以看出常用材料和20钢及SCM415经热处理后的表面硬度金相组织都相差无几,但芯部硬度和金相组织却有明显的差异。St12的芯部含有大量的大块状游离铁素体,使产品的冲击性能明显下降,极易导致变形、扭曲而早期失效。20钢芯部硬度虽然有所提升,但硬度不均匀,这从芯部的金相组织可以看出,芯部有明显的大块状铁素体。但SCM415经热处理后,不仅表面组织较均匀,而且连芯部组织也很均匀,芯部全部转变为低碳马氏体,提高了芯部的冲击韧性,使整个产品的综合机械性能有了大幅度的提升,从而保证了产品在重要使用场合的性能。

当然, 用SCM415钢加工的冲压件在热处理过程中需要严格控制,有关工艺参数如淬火温度、淬火时间、炉内气氛、淬火油温、淬火延时、中间

清洗温度及时间、冷冻温度及时间、回火温度及时间以及后续的高频退火。

随着机械行业的快速发展以及对产品性能要求的再次提升,合金钢在冲压轴承零件领域里的使用会越来越广,它的其它方面的优越性还待进一步研究。

2011-04-24