滚动轴承零件的热处理(必学)
jbt8881-2011 滚动轴承 零件渗碳热处理 技术条件
jbt8881-2011 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件，第 1 章总则第一条为了保证滚动轴承的零件质量，根据相关国家强制性标准要求，制定本标准。
第二条本标准规定了零件渗碳热处理的技术要求，零件渗碳热处理应符合本标准规定的要求。
第三条本标准适用于由以钢铁件制成的典型滚动轴承，当双方另有达成共识的技术文件或安排时，以实际达成的为准。
第二章一般要求第一条工件的内部组织质量，要满足轴承的强度、承载能力、耐磨性和结构稳定性等技术要求。
第二条工件表面应为非结晶状态，有规则的微小凹槽，要求温度平均、结晶率低，无明显的结晶传播或脆性倾斜。
第三条渗碳热处理后，零件的表面应符合规定的硬度，外廓尺寸应符合设计要求，热处理过程中工件的质量，应符合热处理要求。
热处理后应检查零件的外观及表面缺陷，发现缺陷应及时纠正。
第四条渗碳热处理应按其技术文档规定的要求，按工艺程序由专业人员进行第三章温度控制第一条温度控制应符合以下要求，测量所使用仪器、仪表及工具应符合国家有关规定，即在安规认证程序内，零部件应符合国家有关认证机构的法规。
第二条温度应均匀。
温度应控制在要求温度范围内，波动范围不得超过技术文档或标准规定的极限值，温度控制精确度一般不低于±10℃，或者按用户的要求来定。
第四章渗碳深度第一条渗碳深度要求按技术文件或标准规定，深浅应符合要求，一般不低于 0.4mm~ 0.8mm。
第二条渗碳后的硬度和深度的变化率要符合技术文件的要求，渗碳硬度应在 50 ~55HRC 之间，采用硬度表、深度表及渗碳检测仪器测量和检查。
第五章包装、标志、交货第一条包装应与热处理厂的产品标准一致，包括内层、外层、贴标、包装、运输等，并符合国家和地方的相关规定。
第二条包装的标志、交货和运输，应按照热处理厂的标准，标志应醒目，批号显著。
交货和运输应在合理的范围内，合理及时。
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%。
滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理-8页精选文档
第一章滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理一、滚动轴承用钢应具有的特性1、高的接触疲劳强度；2、高的耐磨性；（发生滑动摩擦的主要部位）1）、滚动体与滚道的接触面；2）、滚动体与保持架兜孔的接触面；3）、保持架引导与套圈引导档边的接触面；4）滚子的端面与套圈档边的接触面。
3、高的弹性极限；4、高的硬度；5、一定的韧性；6、好的尺寸稳定性；7、一定的防锈功能；8、良好的工艺性能。
二、GCr15钢的物理性能1、GCr15钢的临界点：Ac1:760℃ Acm：900℃Ar3：707℃ Ar1：6952、GCr15钢的Ms点：Ms点随着奥氏体固溶度的变化而变化，亦即随着奥氏体温度的升高而降低，GCr15钢在860℃温度Ms点为216~225℃。
三、铬轴承钢热处理基础1、基本概念1）、奥氏体：是碳及合金元素溶于r-Fe八面体间隙的间隙式固溶体。
特征：[1]、在钢的各种组织中，奥氏体的比容最小；[2]、奥氏体的塑性高，屈服强度低，容易塑性变形加工成型。
2）、珠光体：是过冷奥氏体共析分解的铁素体和碳化物的整合组织片状珠光体：是指在光学显微镜下能够明显看出F与Fe3C呈片状分布的组织状态。
根据片间距的大小分为普通片状珠光体、索氏体、屈氏体。
粒状珠光体：铁素体基体上分布着粒状Fe3C的组织。
GCr15的正常锻造后组织应为细珠光体类型组织及细小的网状碳化物组成，不允许有＞3级的网状碳化物及明显线条状组织，不允许有粗针状马氏体和粗片状珠光体组织。
3)、马氏体：是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
马氏体分类：板条马氏体、片状马氏体、针状马氏体、隐晶马氏体。
GCr15钢淬火后得到的马氏体为隐晶马氏体或者细小结晶马氏体。
马氏体具有高的硬度、强度、耐磨性。
4）贝氏体：是过冷奥氏体在中温区域分解后所得的的产物，它一般是由铁素体和碳化物所组成的非层状组织。
贝氏体分类：上贝氏体、下贝氏体上贝氏体：是一种两相组织，有铁素体和Fe3C所组成的，大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶粒内部长大，Fe3C分布于铁素体板条之间。
滚动轴承的热处理质量与组织控制考核试卷
B.逐渐冷却
C.回火处理
D.正火处理
8.滚动轴承热处理过程中，可能导致残余奥氏体形成的因素有（）
A.冷却速度过快
B.冷却速度过慢
C.回火温度不当
D.加热温度过高
9.以下哪些因素会影响滚动轴承的接触疲劳寿命？（）
A.热处理质量
B.表面粗糙度
C.材料的硬度
D.轴承的设计
10.在滚动轴承的热处理过程中，以下哪些做法有助于减少组织不均匀性？（）
A.调整加热温度
B.调整保温时间
C.调整冷却速度
D.所有以上方法
14.下列哪种热处理工艺可能导致滚动轴承出现残余应力？（）
A.正火
B.淬火
C.低温回火
D.高温回火
15.滚动轴承热处理质量控制中，以下哪项不是组织控制的主要内容？（）
A.晶粒度
B.马氏体含量
C.残余奥氏体含量
D.硬度分布
16.以下哪种情况是滚动轴承热处理不合格的表现？（）
C.晶粒长大
D.硬度降低
5.下列哪个因素不影响滚动轴承的热处理质量？（）
A.加热速度
B.冷却速度
C.材料的化学成分
D.轴承的工作温度
6.滚动轴承热处理后的组织主要影响（）
A.硬度
B.韧性
C.疲劳强度
D.塑性
7.为了避免滚动轴承热处理后的变形，以下哪种措施是无效的？（）
A.控制加热速度
B.采用等温淬火
( )
6.滚动轴承热处理时，为了防止氧化脱碳，常采用______加热。
( )
7.滚动轴承的热处理质量可以通过______和______等手段进行评价。
( ) ( )
8.适当提高滚动轴承的______可以增强其耐磨性。
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。
常见零件的热处理方式
一、齿轮1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程毛坯成型—预备热处理—切削加工—渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火—（喷丸）—精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程配料—锻造—正火—粗加工—精加工—感应或火焰加热淬火—回火—珩磨或直接使用调质13.高频预热和随后的高频淬火工艺流程锻坯—正火—粗车—高频预热—精车（内孔、端面、外圆、滚齿、剃齿—高频淬火—回火—珩齿二、滚动轴承1.套圈工艺流程棒料—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—粗棒料—钢管退火磨—补加回火j精磨—成品2.滚动体工艺流程（1）冷冲及半热冲钢球钢丝或条钢退火j冷冲或半热冲j低温退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j 精磨j成品（2）热冲及模锻钢球棒料j热冲或模锻j球化退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j精磨j成品（3）滚子滚针钢丝或条钢（退火）j冷冲、冷轧或车削j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j附加回火j精磨j成品三、弹簧1.板簧的工艺流程切割j弯制主片卷耳j加热j弯曲j余热淬火j回火j喷丸j检查j装配j试验验收2.热卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收3.冷卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j去应力回火j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收四、汽车、拖拉机零件的热处理1.铸铁活塞环的工艺流程（1）单体铸造-机加工-消除应力退火-半精加工-表面处理-精加工-成品（2）简体铸造-机加工-热定型-内外圆加工-表面处理-精加工-成品2.活塞销的工艺流程棒料-粗车外圆-渗碳-钻内孔-淬火、回火-精加工-成品棒料-退火-冷挤压-渗碳-淬火、回火-精加工-成品热轧管j粗车外圆j渗碳j淬火、回火j精加工j成品冷拔管j下料j渗碳j淬火、回火j精加工j成品3.连杆的工艺流程锻造-调质~酸洗-硬度和表面检验-探伤~校正~精压~机加工-成品4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程棒料-热镦-机加工成型-渗碳-淬火、回火-精加工-磷化-成品5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）—机械加工—淬火、回火—精加工—表面处理—成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）—机械加工—消除应力退火—精加工—表面处理—成品钢制杆体~堆焊端部（冷激）~回火-精加工-成品钢制杆体—对焊—热处理—精加工—表面处理—成品6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程马氏体耐热钢棒料-锻造成型-调质~校直~机加工-尾部淬火-抛光-成品7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~热处理-精加工-成品8.奥氏体耐热钢排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~阀面和尾部堆焊耐热合金-热处理-杆部滚压或软氮化-精加工-成品9.半轴调质的工艺流程合金结构钢棒料-锻造成形-正火或退火-机械加工-调质-校直-精加工-成品10.半轴的表面淬火的工艺流程棒料—锻造成形—预先热处理—校直—机械加工—表面淬火—校直—精加工—成品11.柱塞副和喷油嘴偶件的工艺流程热扎退火棒料-自动机加工成型-热处理-精加工-时效-成品12.拖拉机履带板（1）40SiMn2履带板的热处理热轧成形-下料~机加工-热处理-成品（2）ZGMn13履带板的热处理铸造成型~热处理-成品五、金属切削机床零件的热处理1.机床导轨（1）MM7125平面磨床立柱镶钢导轨锻造—正火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—回火—磨（2）M9025工具曲线磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）S788轴承磨床镶钢导轨机加工—消除应力退火—机加工—渗碳—淬火—回火—磨—时效（4）MZ208轴承磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—冰冷处理—回火—磨—时效2.机床主轴（1）CA6104车窗主轴（45钢）下料—粗加工—正火—机加工—高频淬火—回火—磨（2）T68、T611镗床的镗杆及MGB132磨床的主轴（35CrMoAlA钢）下料—粗车—调质—精车—消除应力处理—粗磨—渗氮—粗磨（3）SGC630精密丝杠车床主轴（12CrNi3A）锻造—正火—机加工—渗碳—正火—校直—消除应力—机加工—头部淬火—颈部淬火—回火—磨—时效（4）*62W万能升降台铣床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造—机加工—淬火—回火（5）M1040无心磨床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造-机加工-正火-机加工3.丝杠（1）7级或7级精度一下的一般丝杠（45钢）下料—正火或调质—校直—消除应力处理—机加工（2）6级或6级以上精密不淬硬丝杠（T10或T12钢）球化退火-机加工-消除应力处理-机加工-时效-精加工（3）中大型精密淬硬丝杠（CrWMn）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—消除应力—机加工—淬火、回火—冰冷处理-回火-探伤~机加工-时效-精加工-时效-精加工（4）中小型精密淬硬丝杠（9Mn2V）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—淬硬淬火—回火—冰冷处理—回火、探伤—机加工-时效-精加工-时效-精加工（5）滚珠丝杠（GCr15,GCr15SiMn）4.弹簧卡头（1）卧式多轴自动车床夹料卡头（9SiCr）锻造—退火—机加工—淬火—回火—机加工—磨开口—胀大定型（2）卧式多轴自动车床送料卡头（T8A钢）锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）仪表机床小型专用卡头（60Si2）退火—机加工—淬火—回火—磨（4）磨阀辨机床专用卡头（65Mn）锻造—正火—高温—回火—机加工—淬火—回火—机加工5.摩擦片（1）*62W万能升降台铣床摩擦片（A3）机加工—渗碳—淬火—回火—机加工—回火（2）DLMO电磁离合器摩擦片（65Mn）冲片—淬火—回火—磨（3）电磁离合器摩擦片（6SiMnV）锻造—退火—切片—淬火—回火—磨6.FW250万能分度头主轴（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—机加工7•万能分度头蜗杆（20Cr）正火-机加工-渗碳-机加工-淬火-回火-机加工8•三爪卡盘卡爪（45）正火—机加工—淬火—回火—高频淬火—回火—法蓝—磨加工9.三爪卡盘丝（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—法蓝—磨六、活塞1.20CrMnMo钢制活塞的热处理锻造—正火—检验—机加工—渗碳—检验—正火—淬火—清洗—回火—检验—喷砂—磨削2.钒钢活塞的热处理下料—锻造—检验—预先淬火—球化退火—检验—机加工—淬火—回火—检验—磨削七、凿岩机钎尾锻造—退火—检验—渗碳—检验—淬火—回火—清洗—检验—磨削。
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
滚动轴承零件材料及热处理工艺
目前滚动轴承套圈和滚动体常用的钢种有高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢、耐 腐蚀轴承钢、高温轴承钢、防磁轴承钢和中碳合金钢。我国生产的铬轴承钢牌号 及其化学成份见下表。 轴承钢牌号及化学成份 %
牌号 C Si Mn Cr Mo P S 不大于 GCr4 0.95 ～ 1.05 GCr15 0.95 ～ 1.05 GCr15SiMn 0.95 ～ 1.05 GCr15SiMo 0.95 ～ 1.05 GCr18Mo 0.95 ～1.05 0.20 ～ 0.40 0.15 ～ 0.30 0.15 ～ 0.35 0.45 ～ 0.75 0.65 ～0.85 0.15 ～ 0.30 0.25 ～ 0.45 0.95 ～ 1.25 0.20 ～ 0.40 0.25 ～ 0.40 0.35 ～ 0.50 1.40 ～ 1.65 1.40 ～ 1.65 1.40 ～ 1.70 1.65 ～ 1.95 0.10 0.30 ～ 0.40 0.15 ～ 0.25 0.025 0.020 0.25 0.25 0.027 0.020 0.30 0.25 0.10 ≤ 0.025 0.025 0.30 0.25 0.08 ≤ 0.025 0.025 0.30 0.25 ≤ 0.025 0.020 0.25 0.20 Ni Cu
常用渗碳轴承钢的化学成分及用途
化学成分 Mn 0.60 ～ 0.90 0.40 ～ 0.70 0.65 ～ 0.95 0.30 ～ 0.60 0.40 ～ 0.70 1.30 ～ 1.60 Cr 0.35 ～ 0.65 0.35 ～ 0.65 0.35 ～ 0.65 1.25 ～ 1.75 1.00 ～ 1.40 1.70 ～ 2.00 3.25 ～ 3.75 3.00 ～ 3.50 ≤ 0.30 0.08 ～ 0.15 0.20 ～ 0.30 ≤ 0.25 ≤ 0.03 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.03 ≤ 0.03 — — Ni 0.40 ～ 0.70 1.60 ～ 2.00 % Mo 0.15 ～ 0.30 0.20 ～ 0.30 0.08 ～ 0.15 ≤ 0.25 ≤ 0.03 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.03 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.03 ≤ 0.03 Cu ≤ 0.25 P ≤ 0.03 S ≤ 0.03 制造冲击负荷较 大的中小型轴承 零件 制造冲击负荷较 大的中小型轴承 零件 制造冲击负荷较 大的中小型轴承 零件 制造高冲击载荷 的特大型和中小 型轴承零件 制造高冲击载荷 的特大型和中小 型轴承零件 制造高冲击载荷 的特大型和中小 型轴承零件 用途
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。
GCr15轴承钢热处理工艺设计解析知识讲解
6. 选择设备、仪表和工夹具
6.1设备
（1）球化退火设备
该炉适用于低合金钢、GCr15轴承钢中小型零件的球化退 火处理等。实现温度PID自动控制、定时间隔送料、故障 报警记录、自动安全逻辑操作、进出料自动检测及计数功 能，可提供生产日报表等功能。它的工艺流程是进 料 → 预热 → 保温 → 强风冷却(等温转变)→ 保温(等温分 解)→ 出料 。
，回火后的硬度为61～65HRC。
7.2 金相组织检查
轴承零件淬、回火后显微组织应有隐晶、细小结晶马氏体 和均匀分布的细小残留碳化物以及少量残余奥氏体组成。 淬、回火后的显微组织应根据马氏体粗细程度，残留碳化 物颗粒大小和数量以及托氏体的形状、大小和数量评价。
7.3 断口检查 滚动轴承零件淬、回火后，其断口应为浅灰色细瓷状，按
本标准第四级别图评定，2级为合格断口，不允许有1级欠 热断口，或3级过热断口存在。
7.4 裂纹检查
滚动轴承淬、回火后不允许有裂纹，一般用磁粉探伤法查 裂纹。
7.5 回火稳定性
滚动轴承零件淬、回火后必须进行回火稳定性检查，回 火稳定性是指被测定零件第二次回火前后相应点的最大落 差，硬度落差不大于1HRC为合格。GCr15的回火稳定性 试验温度范围为155℃±5℃。
轴承钢球化退火温度：GCr15钢为780～810℃，锻件经 特殊热处理后，其退火温度应降低10～20℃。其球化退火 工艺曲线如图2所示。
（2） 最终热处理工序—淬火、低温回火 该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形
成白点敏感性能大，有回火脆性。所以选择淬火加回火， 使其具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳 性能。其工艺曲线如图3所示。
渗碳钢如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、 20Cr2Mn2MoA等，经渗碳-淬火低温回火处理后，表面 有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而心部具有很高的 冲击韧性。用渗碳钢做轴承，加工工艺性能好，可以采用 冷冲压技术，提高材料的利用率，再经渗碳淬火处理后， 在表层形成有利的残余应力，提高轴承的使用寿命。但适 用于轧钢机械、矿山挖掘机和其他一些受冲击负载荷较大 的机械使用的轴承。
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？（）
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。
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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
4.4.2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
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。