滾動(dòng)軸承零件的熱處理(必學(xué))

1、滾動(dòng)軸承零件的熱處理品種之多,至今已有6萬多個(gè),結(jié)構(gòu)上一般為外套,內(nèi)套,滾動(dòng)體,保持架和潤滑油等組成.滾動(dòng)軸承多數(shù)為高載荷(球軸承的接觸應(yīng)力達(dá)4900mpa,滾柱軸承接觸應(yīng)力達(dá)2940mpa)下運(yùn)行,在套圈和滾動(dòng)體接觸面上承受交應(yīng)力,高轉(zhuǎn)速(d/v值2.5x106mm.r/min).長壽壽命條件下服役.其失效的主要形式是疲勞剝落,磨損,斷裂等.因此,要求滾動(dòng)軸承用鋼應(yīng)具有:高的硬度,高的搞疲勞性能,高的耐磨性,一定的韌性,良好的尺寸穩(wěn)定性和冷熱加工性能等.最終表面為使用壽命長和高的可靠性.通常套圈和滾動(dòng)體均采用高碳鉻軸承鋼,長期實(shí)踐證明,它是制造滾動(dòng)軸承的最佳鋼種,gcr15鋼占滾動(dòng)軸承用量9

2、0%以上.在外套帶安裝擋邊和高沖擊載荷下,工作的滾動(dòng)軸承采用合金滲碳鋼,它主要含有鉻鎳鉬等元素.滲碳鋼在表面層深度范圍內(nèi)滲碳,形成表面硬化層,而中心部硬度低,形成表面高硬度而心部具有高的韌性,適用于承受沖擊載荷條件軸承,如軋機(jī)軸承等.鋼中非金屬夾雜,易形成早期疲勞剝落,所以高純度軸承鋼(真空感應(yīng)+真空自耗冶煉),制造高可靠性,長壽命,高精度軸承,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承,高精度陀螺軸承和高精密(p2,p4級(jí))機(jī)床主軸軸承等.對(duì)于在化工,航空,原子能,食品,儀器,儀表等現(xiàn)代工業(yè)所用滾動(dòng)軸承還需具有耐腐蝕,耐低溫(-253度),耐高漸,搞輻射和防磁等特性.因此,滾動(dòng)軸承用材料種類較多,常用滾動(dòng)軸承鋼與

3、合金及應(yīng)用范圍見表4-1表4-1 常用滾動(dòng)軸承用鋼與合金及應(yīng)用范圍類別統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)牌號(hào)材料規(guī)格供應(yīng)狀態(tài)應(yīng)用范圍最高工作溫度采用標(biāo)準(zhǔn)高碳鉻軸承鋼b00040gcr4圓鋼,熱軋或鍛制,不退火它適用于套圈壁厚14mm,用tsh表面淬火后可獲得最佳強(qiáng)韌化效果,表面硬度為60-64hrc,中心硬度為35-45hrc,晶粒細(xì)化,表面呈壓應(yīng)力應(yīng)用于承受沖擊載荷工況條件下的軸承,如鐵路軸承,大型轉(zhuǎn)盤軸承,軋機(jī)軸承等.軸承工作溫度120gb/t18254-2000b00150gcr15圓鋼,管,鋼絲(盤元)帶熱軋,鍛制,退火,不退火,冷拉(銀亮)圓鋼,盤元均為退火材它適用于通常工作條件套圈和滾動(dòng)體,在軸承生產(chǎn)中

4、用量達(dá)95%以上,套圈壁厚25mm,滾子直徑32 mm,鋼球直徑50 mm軸承工作溫度-60120 當(dāng)超過該溫度時(shí),需經(jīng)特殊熱處理(s0,s1,s2,s3,s4等)gb/t18254-2000gb/t18579-2001hgcr15圓鋼,管,鋼絲(盤元)帶熱軋,鍛制,退火,不退火,冷拉(銀亮)圓鋼,盤元均為退火材它適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承,陀螺儀表長壽命,高可靠性軸承,采用vim+var雙真空冶煉,鋼中氧含量25mm,滾子直徑32 mm, gcr15simo套圈壁厚50mm,滾子直徑55 mm120200km/h-60150jb/t3010-2000滲碳軸承鋼a30202g20crmoa圓鋼熱

5、軋,鍛制,退火鋼板它用于制造叉車門架用滾輪,鏈輪軸承外圈,外球面軸承用緊定鏍釘,連桿支承用滾針和保持架組件,特殊用途沖壓保持架和沖壓滾針軸承外套等100 km/h-60100yb/t4100-1998g20cr2ni4ag10crni3moa圓鋼,軸承毛坯它適用于制造高沖擊載荷軸承,如軋機(jī)用四列圓柱,圓錐滾子軸承等100gb3203-198216crni4moa圓鋼熱軋不退火它適用于制造帶安裝法蘭擋邊特殊結(jié)構(gòu)軸承套圈,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承內(nèi)外套等.100btxe201-2005a20202a2620220cr20crmnti圓鋼60mm熱軋不退火它用于制造汽車萬向節(jié)十字軸100gb/t3077-1

6、999u2115215mn圓鋼它用于制造汽車萬向節(jié)軸承外套100gb/t699-1999u20082u201020810鋼板鋼帶它用于制造沖壓保持架,沖壓滾針外套713380650140380合金結(jié)構(gòu)鋼713420620270350沖壓外圈碳素結(jié)構(gòu)鋼766664856140450合金結(jié)構(gòu)鋼766664856270450注:如用戶對(duì)心部硬度無要求,生產(chǎn)廠家可不檢查心部硬度.如用戶對(duì)硬化層深度未提出要求,可按表4-82碳氮共滲(或滲碳)總硬化層深度執(zhí)行.2.硬化層深度,保持架和沖壓外圈的硬化層深度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣的規(guī)定表4-82 碳氮共滲(或滲碳)總硬化層深度產(chǎn)品類型最小壁厚/mm總硬化層深度/mm碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼保持架1.00.020.150.080.20沖壓外圈1.00.180.30保持架的硬化層深度應(yīng)以總硬化層深度為準(zhǔn)(總硬化層深度:從零件表面垂直測量到與金屬基體組織間的顯微硬度或顯微組織沒有明顯變化的那一層為硬化層距離)沖壓外圈的硬化層深度以有效硬化層深度為準(zhǔn)(有效硬化層深度:應(yīng)從表面垂直測量到550hv處為準(zhǔn))3.顯微組織,滾動(dòng)軸承零件碳氮共滲后的顯微組織應(yīng)為含氮馬氏體,碳氮化合物及殘留奧氏體,按jb/t7363標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖評(píng)定(圖1,圖2為合格,不允許有圖3的1級(jí),2級(jí)黑色組織存在).滲碳后的顯微組織應(yīng)為細(xì)針狀馬氏體,分散細(xì)小的碳化物以及少量殘留