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軸承熱處理工藝不當 結果會是怎樣?

時間:2018-12-11 14:27:13    來源:頭條号/小道機說    浏覽:390    

       熱處理是指金屬材料在固态下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,改變材料表面或内部的化學成分與組織,獲得所需性能的一種金屬熱加工工藝,那麼軸承熱處理不當又回變成怎麼樣呢?

       軸承熱處理技術的發展趨勢

       軸承熱處理直接關系着後續的加工質量,以緻最終影響零件的使用性能及壽命,同時軸承熱處理又是軸承制造中的能源消耗大戶和污染大戶。軸承的熱處理裝備直接影響軸承熱處理質量,以及能源消耗和污染。近年來,随着科技的進步,熱處理技術的發展趨勢主要體現在以下幾個方面:

       (1)清潔熱處理生産形成的廢水、廢氣、廢鹽、廢油及電磁輻射等均會對環境造成污染。解決熱處理的環境污染問題,實行清潔熱處理(綠色環保熱處理)是熱處理技術發展的方向之一。這對于熱處理的氣氛、淬火油和清洗設備都提出了高要求。

       (2)精密熱處理精密熱處理就是充分保證優化工藝的穩定性,實現産品質量分散度很小(或為零)、熱處理畸變為零,減少磨削留量提高生産效率,節約材料。實現精密熱處理必須有良好的爐溫均勻性、控溫準确性,以及淬火劑良好的冷卻性和穩定性。實現軸承的精密熱處理可以走整體淬火和感應淬火兩條路。

       (3)節能熱處理選用新型的保溫材料以提高熱處理裝備的能源利用率;優化熱處理工藝,提高工藝産量,充分發揮設備的能力。現階段各軸承廠家都在做這方面的試驗,例如充分利用廢熱、餘熱,有些廠家已利用鍛造餘熱進行軸承零件的球化退火;采用耗能低、周期短的工藝替代周期長、耗能大的工藝等;下貝氏體淬火工藝在一定程度上、一定範圍内,用較短的貝氏體淬火工藝替代了周期長、耗能大的滲碳工藝。

       (4)少無氧化熱處理由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精确控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱,熱處理後零件的性能得到提高,熱處理缺陷如氧化、脫碳和裂紋等大大減少,熱處理後的精加工留量減少,提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯地改善工件質量,減少畸變,提高壽命。

       熱處理不當結果

       1.熱處理變形

       軸承零件在熱處理時,存在有熱應力和組織應力,這種内應力能相互疊加或部分抵消,是複雜多變的,因為它能随着加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以熱處理變形是難免的。認識和掌握它的變化規律可以使軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的範圍,有利于生産的進行。當然在熱處理過程中的機械碰撞也會使零件産生變形,但這種變形是可以用改進操作加以減少和避免的。

       2.過熱

       從軸承零件粗糙口上可觀察到淬火後的顯微組織過熱。但要确切判斷其過熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現粗針狀馬氏體,則為淬火過熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時間太長造成的全面過熱;也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴重,在兩帶之間的低碳區形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩定性下降。由于淬火組織過熱,鋼的晶體粗大,會導緻零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,軸承的壽命也降低。

       3.欠熱

       淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中産生超過标準規定的托氏體組織,稱為欠熱組織,它使硬度下降,耐磨性急劇降低,影響軸承壽命。

        4.軟點

        由于加熱不足,冷卻不良,淬火操作不當等原因造成的軸承零件表面局部硬度不夠的現象稱為淬火軟點。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。

        5.表面脫碳

        軸承零件在熱處理過程中,如果是在氧化性介質中加熱,表面會發生氧化作用使零件表面碳的質量分數減少,造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過最後加工的留量就會使零件報廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。

        6.淬火裂紋

        軸承零件在淬火冷卻過程中因内應力所形成的裂紋稱淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急,熱應力和金屬質量體積變化時的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度;工作表面的原有缺陷(如表面微細裂紋或劃痕)或是鋼材内部缺陷(如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘餘等)在淬火時形成應力集中;嚴重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火後回火不足或未及時回火;前面工序造成的冷沖應力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等。

        總之,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,内應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。