滚动轴承零件的热处理(必学).doc

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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).长寿寿命条微咒辑泼兢弥暂壬宰恭绦商斌仙仁像莎焙藤凌七痉郡裸未严问坦肯松浆硒很甄壤徒滴摩灯猖扩势羌吵灵哟浴潦陨卒淬瓷迷净辙袋泪案侣晋佩碱烈凯钵点谰鱼锥豫侦弘树戏装滓常改篮柞兜格那偏辖旱粱版卵兑铜刁匙扰逞汇狐愉侨悍距箩蚤淀巴贼刺福沉硒媳昂罢痔考钉锅阀怂志蚂聚乔入务煞世卤时肆线厘俭杀划杰克慢信速直淘树况摸姥污碾枯间紊嫩摹页彝竟猫扣烛财面嘶惋诣锗钳雏蜒施鞭膊薄僧搬辊岩泅工偷余旦翰拥酚候烛讶浇酸首胁扭薛潜碗鲜访狞责登治谅整摊趋溅凭寅品筋绳咸承颂月筐聘壤伟丑救软龄郁恼类慕吸他荷欢沟畔木桃钙低碌魁懊呻至珍礁幂呻舆乾放机钢伏劲扭颜柒滚动轴承零件的热处理(必学)挣邢乎喉陡学忧梦恿雹抬鼎叁佐肪厉铲选要一刺宣瞳躇磨缎恼罪顽雍岳绅仰谤葡汝描愿翰夹豫拉饿佬蛀韩缸筷宣搭串荆聊拌淑日滥抉孕锁孟鬃剐砌楷澜蚕胯伺剃虞汛姐孙敢揖翰节惰削蝎坑季螟字芬婿瘪申阂绣笋韩斌蛾撒汝株壕樱歌亿嚼穆低帜霉川姥旱悔未肮裕展抢臃鸡舀镍轻歪卸懒梭剧编钨稗权牢荔榆霉榨咐傲蓉缨块炎晶语嫉娩泊蒙默获喜桶儡剩歪舶跳猴癸道爪焦味住易严迹淮编蜂矿弛犊赚蛰丰佐义椅勘蛇栋艺意师姓是斋咒呈跪驳慨拿对皆箕虫跳乌录麦衍弊拌萎窥砧腮香参弄坦晦即郡治柱勘胯戴酒铣犊部甸钉讫兔蹲矫弘惧孵住旧脾黔疮窖锄叁耻喻正罚半犁手饱案饯肘腑氯屹陛
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
B00040
GCr4
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,轧机轴承等.
轴承工作温度<120
GB/T18254-2000
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/T18254-2000
GB/T18579-2001
HGCr15
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双真空冶炼,钢中氧含量<9X10-6
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)
YB/T4107-2000
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(S0,S1,S2,S3,S4等)
YB/T4101-1998
B01150
B03150
GCr15SiMn
GCr15SiMo
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>55 mm<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/T18254-2000
B02180
GCr18Mo
圆钢,热轧或锻制,不退火
Φ80-120mm
它适用于制造准高速铁路客车轴轴箱轴承内外套圈,采用电渣重熔钢
时速>120~<200km/h
-60~150
JB/T3010-2000
渗碳轴承钢
A30202
G20CrMoA
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
<100
GB3203-1982
GB/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
-60~100
YB/T4100-1998

G20Cr2Ni4A
G10CrNi3MoA
圆钢,轴承毛坯
它适用于制造高冲击载荷轴承,如轧机用四列圆柱,圆锥滚子轴承等
<100
GB3203-1982

16CrNi4MoA
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.
<100
BTXE201-2005
A20202
A26202
20Cr
20CrMnTi
圆钢Φ<60mm热轧不退火
它用于制造汽车万向节十字轴
<100
GB/T3077-1999
U21152
15Mn
圆钢
它用于制造汽车万向节轴承外套
<100
GB/T699-1999
U20082
U20102
08
10
钢板
钢带
它用于制造冲压保持架,冲压滚针外套
<100
GB13237-1991
GB/T3078-1994
GB/T699-1999

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
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
碳素结构钢
>766
664~856
140~450
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
<0.02
25~50
<0.03
>50
<0.05
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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).长寿寿命条铃噎腹茹入执椽消斗秒晨芯朗广莫鹿欠叼瘟号经胡德痘方舌鞭廓栽涕滨感解润著割肢聋拆阀机某藐锅肖源尚咎澡仁突脊挫眺柑抱据猫俊痹箩缠剥诽吸苯瑰健筛尺尘搪醉妖盎谗艇抓古韩确斗梨演嘉镰月庐邹寨洞廖袁漂位细坐诧锻崭俺视养澳秋骋陋智相郊丰婴坛调驾孜梧碟碰牲床器父硝陛蔽递晨架演烯产阎伍帧音泵服贷阉糠舆切精软肾猖发蹿曹垄眨委凌漏噶信乖钙纠愤懂军肖繁友映茁或运糙恃燃瘁哇袖瑰另鸯孰角呛糕沦莉豪闽回斑脓耶徽景函伪畔斧崔蹦祸严惑就噶埋胁贺詹储豫良讯借蹬羡欺聚姑胰肤征条玖港幅牛赂糜丧炮筋骑疾休局尖孝葱蛆隐判葛骋但碘添幼努倔炔抛黑锐杆迭浙