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【FAG轴承专家】轴承钢热处理应注意的几个问题

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文章出处:www.fag66.com/?liwen0112网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-07-17 16:00:00

  济南市鸿慷机电设备有限公司位于交通便利的泉城济南,是全球生产滚动轴承和直线运动产品的领导企业---德国舍弗勒集团在山东的授权代理商。公司专营舍弗勒集团旗下两大品牌INA轴承和FAG轴承,是一家顺应经济发展需要而诞生的专业化新型高端轴承公司。多年来一直从事轴承的销售和售后技术支持,在机械行业技术方面有着非常丰富的经验,今天济南鸿慷机电进口轴承专家为大家介绍一下轴承钢热处理应注意的几个问题。

FAG轴承|济南鸿慷

 

  1. 硬度

  退火硬度:热处理前要检验退火状态零件的硬度及组织。GCr15:179-207HB(88-94HRB),其他为179-217HB(88-97HRB)若硬度不合格(过高、过低或不均匀),都要认真分析原因,可能对淬火产生影响(如:硬度不够,脱碳,过热,椭圆大等)。

  淬回火硬度:壁厚不大于12mm时,淬火后≥63HRC,回火后60-65HRC;可能会遇到客户提出特殊的硬度要求,如61-64HRC等,但回火后硬度公差范围要大小于3HRC;正常淬火时,硬度值主要取决于回火温度。

  硬度均匀性:标准规定,同一零件硬度均匀性一般为1HRC;外径大于200mm,不大于400mm时为2HRC;大于400mm时为3HRC.

  硬度不合格的表现:硬度高:淬火温度高或加热时间长,冷速过快,碳势高(有增碳)

  硬度低:淬火温度低或加热时间短,冷速慢,碳势低(有脱碳),材料脱碳

  硬度不均匀:淬火温度低或加热时间短,冷速慢,材料脱碳,棍棒阴影


  2. 金相组织

  马氏体:正常情况下,GCr15的淬火温度为840 ℃左右,一般不超过850 ℃.GCr15SiMn的淬火温度为820 ℃左右,一般不超过835 ℃.过高或过低的温度会造成马氏体的过热或欠热。

  标准规定马氏体1—5级合格(微型零件1—3级)。加严为1—4级对于壁厚小(一般6-7mm以下)的产品可以1—3级。马氏体粗细主要与加热温度和加热时间有关。

  贝氏体:贝氏体等温淬火一般使用的材料为GCr15 和GCr18Mo,GCr15钢加工的零件有效厚度多是控制在30mm内,GCr18Mo可以扩展到65mm

  加热温度:不论是GCr15还是GCr18Mo,温度多865℃~890℃

  等温温度:不论是GCr15还是GCr18Mo,其Ms点一般为225℃,等温温度常用235-245 ℃。

  保温时间:一般不应小于4小时按JB/T1255标准评定1-3级合格,贝氏体主要与加热温度和加热时间,等温温度及时间有关

  屈氏体:屈氏体是在加热或淬火时产生的非马氏体或贝氏体组织,不希望它存在。标准中规定有效壁厚不大于12mm ,心部不大于1—2级;大于12mm时,表面3mm外心部不控制 ,表面3mm内允许少量屈氏体屈氏体的产生主要是冷却不良或加热不足产生,主要是冷却不良的原因:油淬火一般心部不出现屈氏体有效壁厚为8mm左右,盐淬火一般心部不出现屈氏体有效壁厚为15mm左右,加强介质流动、提高淬火温度、增加零件间或零件与工装的间隙、盐中加水等都能减少屈氏体的产生,有时能发现表面有屈氏体,而心部没有,一般是介质中含水量太多造成的

  残余奥氏体:残余奥氏体是马氏体转变不完全性造成的,适量的残余奥氏体对零件的寿命有利。

  一般淬回火有7—10%

  深冷处理后会有4%左右

  冷水处理后5—8%

  特殊要求时可以达到15—30%

  一般有减少奥氏体要求的,要增加冷水处理(线上装冷冻机),温度越低,残奥就越少

  减少在淬火介质中的停留时间,也会减少残奥。残余奥氏体要求低于5%以下的,要采用深冷处理(-70 ℃ — -90 ℃)


  3. 脱碳

  新标准中把脱碳和贫碳统称为脱碳,按照标准轴承零件允许有一定的脱碳,但许多工厂已经开始要求零脱碳,检验脱碳可以采用硬度法或金相法,工厂一般常用金相法,一般来说设备厂是保证0.03mm,大的零件0.06mm以内. 零件脱碳一般是气氛原因造成的,如炉体漏气,炉压低,碳势低,气体中含氧气多,甲醇中含水高等。有时可能是原材料脱碳的遗留,只要观察不同面就可以判定.


  4. 变形

  轴承套圈的变形形态一般有椭圆、翘曲、锥度及尺寸涨缩。椭圆是工厂最关注的,造成淬火变形的原因很多.淬火时,从原材料/退火/车加工/热处理设备/工装/模具/装料方法/工艺/炉温均匀性/油槽/淬火介质/零件形状等等因素都会对变形产生影响。对于变形超差产品,不建议进行整形;变形很大时,需要进行整形;对尺寸稳定性要求高的产品,不允许进行整形,直接报废处理。淬火介质温度越高,椭圆变形越小,但冷却能力会降低。

  一般情况下高碳铬轴承钢套圈采用回火后整形

  渗碳轴承套圈用模具整形

  均不允许砸形

  回火后的整形步骤:内撑——带顶回火——卸顶——回火——检验,决不能减少步骤。

  整形不正确会出现磨削变形或成品变形。不考虑其他因素,热处理设备(辊底炉)方面目前能够满足椭圆的要求(对于2,3,4类,不含冷挤压套圈)

  外径不大于50mm的套圈,90%数量可以达到规定值的50%

  外径50--120mm的套圈,90%数量可以达到规定值的70%

  外径120--200mm的套圈,90%数量可以达到规定值的80%

  要注意考虑个别产品(3%)异常的因素。也可以使用GB2828抽检及判定方案,一般按GB2828标准抽样判定,其中检验水平为Ⅱ,AQL 值为4.0尺寸涨缩。

  正常的尺寸涨缩是热处理的正常规律,若没有外力约束,油淬火外径涨大0.8—1.2 ‰,盐淬火外径涨大1.0—1.5 ‰.壁厚越大涨大量越大,应取上限。壁厚很薄时,涨大量很小,甚至不涨或缩小,要注意调整车削留量。


  5. 零件外观

  影响零件的外观因素很多,如气氛均匀性、气氛纯度、炉压、碳势、炉体结构、炉体密闭性、清洗液、淬火介质等等,一般油淬火后工件是银灰色,盐淬火后是蓝褐色。

外观不好一般表现有:花脸,花斑,生锈,颜色不正等


  6. 关于SEP1520

  SEP1520是德国的标准,目前在欧洲大多使用该标准,用于评价碳化物的组织,只有标准图片及检验方法,无判定界限:一般情况2、3、4、5与退火有关,基本与淬火无关

  1类 铁素体含量(Amount of Ferrite FA) 1.0—1.9 100X

  2类 碳化物尺寸(Size of Carbide CG) 2.0—2.5 1000X

  3类 珠光体含量(Amount of Perlite PA) 3.0—3.9 1000X

  4类 网状碳化物 (Carbide Network CN) 4.0—4.9 1000X

  5类 网状碳化物 (Carbide Network CN) 5.0—5.9 200X(淬火后)

  6类 带状碳化物(Carbide Streaks ZN Closed form) 6.0—6.9 100X(液析)

  7类 带状碳化物(Carbide Streaks ZN Looser form) 7.0—7.9 100X(带状)

 

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——责任编辑:济南鸿慷机电设备公司01销售顾问

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