軸承鋼的熱處理工藝及參數(shù)和發(fā)展

1、文檔編碼 : CW9K3H10Z8S4 HF1U9E10H10N8 ZM7P7F10M4Y6軸承鋼熱處理工藝參數(shù)時間： 2022-06-14 08:59:46.來源：機械社區(qū).作者：一、軸承鋼的類型類型鋼號備注高碳鉻不銹軸承鋼9Cr18, 9Cr18MoGB3086-82滲碳軸承鋼G20CrMo,G20CrNiMo, C G20rNi2Mo,GB3203-82G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2Mo高碳鉻軸承鋼GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15, GCr15SiMnYJZ84二、軸承鋼預備熱處理規(guī)范鋼號工藝名稱工藝要點硬度（ HBS）9Cr18退火8

2、00840保溫 3-6h ,以 1030/h, 冷至 700保溫3-6h ,以小于90/h 冷至 600,出爐空冷正火850870保溫 3-6h ,以小于90/h 冷至 600,出爐空冷9Cr18Mo退火850870保溫 3-6h, 以 1030/h, 冷至 700保溫2553-6h ,以小于90/h 冷至 600,出爐空冷正火850870保溫 4-6h, 以小于 30/h 冷至 600,出爐空冷GCr6退火790810保溫 3-6h, 1030/h, 冷至 600,出爐179207空冷正火900950保溫后空冷,大件風冷790810保溫 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 650以退火下

3、,出爐空冷GCr9等溫退火790810保溫 2-6h, 爐冷至 710720 保溫 1-2h ,207229再爐冷至650以下,出爐空冷GCr15正火900950保溫 1-2h ,分散空冷,大鍛件風冷270390高溫回火650700保溫后空冷229285790810保溫 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 650以退火170207下,出爐空冷等溫退火790810保溫 2-6h, 爐冷至 710720保溫 1-2h ,207229再爐冷至650以下,出爐空冷GCr15SiMn正火900950保溫 1-2h ,分散空冷,大鍛件風冷270390高溫回火650700保溫后空冷22928579081

4、0保溫 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 600以退火179207下,出爐空冷790810保溫 2-6h, 爐冷至 710720保溫 1-2h ,等溫退火207229出爐空冷G20Cr2Ni4A正火900950保溫 1090min ,出爐空冷270390退火800900, 爐冷269軟化退火680700,空冷321正火890920,空冷269高溫回火640670保溫 4-6h ,空冷Cr14Mo4V退火8801000保溫 4-6h, 以 1530/h, 冷至 740再197241以 1530/h, 冷至 600保溫 2-5h, ,出爐空冷退火850870保溫 4-6h, 以 30/h,

5、冷至 600,出爐9Cr18Mo255空冷三、軸承鋼淬火回火工藝參數(shù)鋼號淬火回火硬 度（HRC）加熱溫度 冷卻硬度（ HRC）回火方式方式9Cr18800850 預熱 油150160 3h,空冷60106010809Cr18Mo800850 預熱 油150160 25h,空冷,回火4 次5810501100GCr6810830油150170的油爐均熱25h,空冷6265水780815GCr9油63150170的油爐均熱25h,空冷6265815830油GCr1583585063150170的油爐均熱25h,空冷6165油GCr9SiMn80084063150180的油爐均熱25h,空冷62油G

6、Cr15SiMn82084063150180的油爐均熱25h,空冷62油G20Cr2Ni4A790810160180的油爐均熱612h,空冷58油800850 預熱 Cr14Mo4V500520 2h,空冷,回火4 次616311001120四、部分軸承鋼熱處理后的性能鋼 號熱處理 b（ MPa）性能HRCAk（J）9Cr18860預熱, 10601080 淬火加熱,淬火后冷至室溫,15522163-78 冷處理,溫度回升至室溫,160回火 3h9Cr18Mo860預熱, 10551065 淬火加熱,淬火后冷至室溫,15043761-78 冷處理,溫度回升至室溫,160回火 3hGCr1585

7、0860 淬火加熱,油冷,160回火 2h1617286164GCr15A850860 淬火加熱,油冷,160回火 2h19022663GCr15SiMn830840 淬火加熱,油冷,160回火 3h18132365GCr15SiMnA830840 淬火加熱,油冷,160回火 3h19062863G20CrNiMo,920 10滲碳,直接淬油（810）, 190回火 2h11263164810直接淬油,190回火 2h86210832G20CrNi2Mo滲碳,（ 880,油冷） +（790,油冷）,低溫回火16314763（880,油冷） +（ 790,油冷）,低溫回火150012245G20

8、Cr2Ni4A滲碳加二次高溫回火（5806h, 6506h）,169811361（880,油冷） +（ 790,油冷）,低溫回火1511二次高溫回火（5806h,6506h）,（880,油冷） +（ 790,油冷）,低溫回火優(yōu)質(zhì)軸承鋼的制造技術特點時間： 2022-04-19 16:29:25 來源： 中國金屬加工在線作者：軸承鋼是質(zhì)量要求很嚴格的鋼類；目前對軸承鋼提出的要求有：用戶免加工和檢查、提高質(zhì)量、規(guī)格細化和提高尺寸精度等,而且,對這些要求的重要程度越來越高；為中意這些要求,JFE 制鋼使用了各種保證產(chǎn)品質(zhì)量和進行精加工的設備生產(chǎn)軸承鋼；這些設備與新開發(fā)的提高質(zhì)量的技術相結合,可以生產(chǎn)

9、尺寸范疇寬、質(zhì)量高、附加值高的熱處理和熱軋軸承鋼；JFE 軸承鋼制造技術的特點是：1）表面質(zhì)量精細加工和質(zhì)量檢查體系用對鋼坯進行火焰清理和將連鑄坯軋制成小型圓坯的方法,均勻去除表面瑕疵、皮下夾雜物和脫碳層；對質(zhì)量要求特殊高的材料,實施鋼坯扒皮作業(yè)高度清除缺陷；為保證小型圓坯的表面質(zhì)量,用自動渦流探傷儀和磁粉探傷儀進行檢查；對內(nèi)部缺陷,用圓坯全斷面超聲波探傷儀檢測內(nèi)部孔隙和夾雜物；2）軸承鋼的精細制造技術和質(zhì)量保證在線材 - 棒材廠,在棒材軋制線上增設線材軋制線,進行聯(lián)合軋制；對棒材和線材都接受 4 輥精軋機進行精軋,棒鋼的尺寸精度在以下,用戶可以省略扒皮和拉拔加工；對線材可進行自由尺寸軋制,并

10、可以生產(chǎn) 的小尺寸線材；由于把線材已經(jīng)軋制到鍛造的尺寸,所以用戶可以省略拔絲、熱處理和表面處理工序；3）提高鋼的潔凈度近年來, JFE 制鋼為了提高鋼的潔凈度,接受了 PERM（加減壓精煉）、LF（爐外精煉爐）對鋼的生產(chǎn)工藝進行了改進；PERM法是在轉(zhuǎn)爐冶煉時,使氮、氫等氣體溶解在鋼中,然后,用 RH爐（真空脫氣）快速減壓,使鋼中產(chǎn)憤慨體,利用這種氣體捕捉并排除鋼液中的夾雜物；JFE 制鋼仍在 2022 年新建 LF 爐,大大提高了夾雜物的去除才能；接受上述工藝和設備的成效是：與原有工藝相比,夾雜物個數(shù)推測指數(shù)削減 34%、夾雜物最大直徑指數(shù)削減 29%、夾雜物最大直徑指數(shù)分布的標準偏差削減了

11、 73%；由于接受了具有上述特點的制造技術,JFE 制鋼今后將連續(xù)向用戶 軸承鋼資料時間： 2022-08-17 11:44:25 來源：熱加工行業(yè)論壇作者：軸承鋼全名叫滾動軸承鋼,具有高的抗壓強度與疲乏極限,高硬度,高耐磨性及確定韌性,淬透性好,對硫和磷把握極嚴,是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼,可做冷做摸具鋼；比重： 一 軸承鋼鍛造溫度1 始鍛溫度： 11501120 終緞溫度：850800 度；2 鍛造前清除表面缺陷,盡量預熱后在快速加熱；3 溫加工時,應防止200400 度的藍脆區(qū)；熱加工時,應防止進入高溫脆區(qū) 大于 1250 ；應盡量防止進入熱脆區(qū) 800950 度 ；今日焦點： 二 鍛后熱處理1

12、鍛后預先熱處理 球化退火 最終熱處理 淬火 +低溫回火 2 球化退火目的：降低硬度,便于加工,為淬火做預備；球化退火過程：加熱到 750770 度,保溫確定時間,在緩慢冷卻到 600 度以下空冷；3 各種軸承鋼淬火 +低溫回火及硬度表鋼 號 淬火溫度及淬火介質(zhì) 低溫回火 硬度 HRCGCr6 800820 水或油 150170 6264GCr9 800830 水或油 150170 6264GCr9SiMn 810820 水或油 150160 6264GCr15 820846 油 150160 6264GCr15 SiMn 800840 油 150170 6264 三 淬火及淬火介質(zhì)1 淬火顏色

13、 體會 白色最硬而脆,黃色硬而韌,蘭色軟而韌；2 淬火介質(zhì)A 水：一般溫度不超過 40 度,不得有油,肥皂等雜質(zhì)；B 鹽及堿的水溶液：水中加百分之 510 的鹽或堿；鹽溶液冷卻速度是水的十倍,硬度高而均勻,但組織應力大,有確定的銹蝕作用；溫度小于 60 度；堿溶液 苛性納水溶液 腐蝕性大,適應范疇??；C 油：包括機油,錠子油,變壓器油,柴油等；可減小變形與開裂；不適用碳鋼；油溫度：在 6080 度,最高不超過 100120 度； 四 回火溫度軸承鋼接受低溫回火；溫度：150250 度；可在保持高硬度和高耐磨性的前提下,降低內(nèi)應力和脆性,以免使用時崩裂或過早損壞；硬度 HRC：5864；【注：本

14、信息來自互聯(lián)網(wǎng) , 由熱處理技術網(wǎng)網(wǎng)友供應 , 僅供讀者參考；假如有涉及到版權問題 , 請發(fā)郵件到 , 我們 會準時刪除或處理；】軸承鋼的熱處理工藝軸承鋼全名叫滾動軸承鋼,具有高的抗壓強度與疲乏極限,高硬度,高耐磨性及確定韌性,淬透性好,對 硫和磷把握極嚴, 是一種高級優(yōu)質(zhì)鋼；我公司使用的軸承鋼大部分都是日本進口的材料,也有一部分接受了國內(nèi)開發(fā)的與日 本鋼材的成分一樣,加工工藝相像的軸承鋼,鋼種為 SUJ2； SUJ2 軸承鋼的制作方法：鋼廠接受真空脫氣的冶煉方式,連續(xù)鑄造成鋼棒 （或模鑄） ,鍛壓成型比 6 以上,鋼材熱軋后進行球化退火,再進行冷拔加工；然后,依據(jù)規(guī)定的各種技術條件供貨（如：

15、非金屬夾雜物、脫碳層深度、尺寸 公差、形狀、外觀、硬度、組織等指標）；軸承鋼棒料經(jīng)過旋削加工一次成型后,就進入我公司前道的熱處理工序；在進入熱處理工序前,讓我們先來明白一下什么是退火什么是淬火什么是回火為什么要進行各種不同的過 程 1 、 退火：退火是生產(chǎn)中常用的預備熱處理工藝,是把鋼加熱到適當溫度,保溫確定時間,然后緩慢冷卻,以獲得接近平穩(wěn)組織的熱處理工藝；其目的是排除或削減鑄、鍛及焊件的內(nèi)應力與化學成分的組織不均勻性；能改善和調(diào)整鋼的機械性能及工藝性能,為我們的旋削加工工序作好組織預備（簡潔的說：降低硬度,便于加工,為淬火做預備）；而我們所使用的鋼材實際上在鋼廠就進行“ 球化退火” 處理（

16、加熱到750770 度,保溫確定時間,在緩慢冷卻到600 度以下空冷）；鋼的退火工藝種類頗多,有完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火和擴散退火等；也有再結晶退火、去應力和去氫退 火等；這里不作介紹了； 2 、 淬火與回火：軸承鋼的淬火與回火是熱處理工藝中很重要的、應用特殊廣泛的工序；淬火能顯著提高鋼的強度 和硬度；假如再配以不同溫度的回火,即可排除（或減輕）淬火內(nèi)應力,又能得到強度、硬度和韌性的協(xié)作,中意不同的要 求；所以,淬火和回火是密不行分的兩道熱處理工藝；（1） 淬火是將鋼加熱到臨界點以上,保溫后以大于臨界冷卻速度（處理工藝；Vc）冷卻,以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱（ 2） 回火是

17、將淬火鋼加熱至A1點以下某一溫度保溫確定時間后,以適當方式冷到室溫的熱處理工藝；它是緊接淬火的下道熱處理工序,同時準備了鋼在使用狀態(tài)下的組織和性能,關系著工件的使用壽命,故是關鍵工序；我們明白了一些熱處理工藝方面的基本學問后,看看我們滾動球軸承的熱處理工藝：真空淬火：其最大特點是無氧化、不變形、無開裂,對于我公司生產(chǎn)的精密軸承,一開頭就接受了真空熱處理工藝；不論是日本的真空爐和國產(chǎn)的真空爐均有冷、熱兩個真空室（熱室的真空度把握在以下、冷室在以下）,軸承鋼的加熱過程依據(jù)工藝規(guī)定的曲線（溫度和時間） 進行逐級升溫, 最高升至 840 10；然而, 通過冷卻介質(zhì)進行油冷或氣冷,油溫把握在 6080,

18、最高不超過 100 120；油回火：依據(jù)軸承套圈的特性,我們接受了低溫油回火,溫度把握在 180 10；其主要目的降低淬火后的內(nèi)應力和脆性, 穩(wěn)固尺寸, 可在保持高硬度和高耐磨性的前提下,以免使用時崩裂或過早損壞；硬度 HRC：60 64；同樣,對于不銹鋼的軸承產(chǎn)品,也必需經(jīng)過這樣的熱處理工藝,當然淬火的曲線（溫度和時間）有所不同,溫度更高（ 1040 10）,時間相對也長；而且在分級淬火后半個小時內(nèi)仍要進行深冷處理（前面對此已經(jīng)作過論述）,其主要作用是削減組織中的殘余奧氏體,穩(wěn)固組織, 提高套圈精度的穩(wěn)固性；但是,在深冷處理時也要把握奧氏體的含量不能過少,由于確定量殘余奧氏體有利于軸承壽命的

19、提高；因此,今后我公司生產(chǎn)的全部精密軸承都應當進行深冷處理；我國軸承鋼熱處理進展方向2022-08-09 17:12 瀏覽次中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)訊：內(nèi)容提示：連續(xù)式球化退火熱處理技術是軸承鋼熱 處理的進展方向；軸承鋼是用來制造滾珠、 滾柱和軸承套圈的鋼； 軸承在工作是承擔著極大的壓力 和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限；對軸承鋼的化 學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都特殊嚴格,是全部鋼 鐵生產(chǎn)中要求最嚴格的鋼種之一；中國軸承鋼的制造在熱處理方面,在提高球化退火質(zhì)量,在獲得細小、均勻、球 形的碳化物以及縮短退火時間或取消球化退火工序的爭論方面

20、有了進展,即盤條生產(chǎn)接受兩 760的組織退火；這樣可以得到硬 次組織退火,將拉拔后的 720 730再結晶退火改為 度低、球化好、無網(wǎng)狀碳化物的組織,關鍵要保證中間拉拔減面率14；該工藝使熱處理 爐的效率提高 25 30；連續(xù)式球化退火熱處理技術是軸承鋼熱處理的進展方向；各國都在爭論和開發(fā)新型軸承鋼,擴大應用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼；如快速滲碳軸承鋼,通過轉(zhuǎn)變化學成分來提高滲碳速度,其中碳含量由傳統(tǒng)的提高到左右,滲碳 時間由 7 小時縮短到 30 分鐘；開發(fā)了高頻淬火軸承鋼,用一般中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過 高頻加熱淬火來代替一般軸承鋼,既簡化了生產(chǎn)工序又降低了成本,并提高了使用壽命；日本研制的 G

21、Cr465、SCM465疲乏壽命比 SUJ2 高 24 倍；由于在高溫、 腐蝕、潤滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來愈多,過去使用的M50CrMo4V、440C9Cr18Mo等軸承鋼已不能中意使用要求,急需研制加工性能好、成本低、疲乏壽命長、能適合不同目的和用途的軸承用鋼,如高溫滲碳鋼 M50NiL、易加工不銹軸承鋼 50X18M以及陶瓷軸承材料等；針對 GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點,我國開發(fā)了高淬透性和淬硬性軸承鋼 GCr15SiMo,其淬硬性 HRC60,淬透性 J6025mm； GCr15SiMo的接觸疲乏壽命 L10 和 L50 分別比 GCr15SiMn提高 73和 68,在相同使

22、用條件下,用G015SiMo鋼制造的軸承的使用壽命是GCr15SiMo鋼的兩倍；近年來,我國仍開發(fā)了能節(jié)約能源、 節(jié)約資源和抗沖擊的 GCr4軸承鋼；與 GCr15相比, GCr4的沖擊值提高了 66 104,斷裂韌性提高了 67,接觸疲乏壽命 L10 提高了12；GCr4鋼軸承接受高溫加熱表面淬火熱處理工藝；與全淬透的 GCr15鋼軸承相比,GCr4鋼軸承的壽命明顯提高,可用于重載高速列車軸承；今后軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣 化兩個方向進展；提高軸承鋼的潔凈度,特殊是降低鋼中的氧含量,可以明顯延長軸承的壽命；氧含量由 28ppm降低到 5ppm,疲乏壽命可以延長1 個數(shù)量級；為了延長軸承

23、鋼的壽命,人們多年來始終致力于開發(fā)應用精煉技術來降低鋼中的氧含量；通過不懈的努力,軸承鋼中的最低氧含量已從20 世紀 60 歲月的 28ppm降低到90 歲月的 5ppm；目前,我國可以將軸承鋼中的最低氧含量把握在 10ppm左右；軸承使用環(huán)境的變化要求軸承鋼必需具備性能的多樣化；如設備轉(zhuǎn)速的提高,需要準高溫用 200 以下 軸承鋼 通常接受在 SUJ2鋼的基礎上提高Si 含量、添加 V 和 Nb的方法來達到抗軟化和穩(wěn)固尺寸的目的 ；腐蝕應用場合,需要開發(fā)不銹軸承鋼；為了簡化工藝,應當開發(fā)高頻淬火軸承 鋼和短時滲碳軸承鋼；為了中意航空航天的需要,應開發(fā)高溫軸承鋼；近 年 來 風 電 工 程 、

24、 高 速 鐵 路 迅 猛 發(fā) 展 , 在 這 些 工 程 中 大 量 使 用 各 類 軸 承 , 對 軸 承 壽 命 提 出 越 來 越 高 的 要 求 ；本 文 以 通 過 熱 處 理 提 高 軸 承 鋼 性 能 為 目 標 , 首 先 測 定 幾 種 國 產(chǎn) 與 進 口 軸 承 鋼 試 樣 的 組 織 和 力 學 性 能 , 利 用 XRD 測 定 試 樣 的 殘 余 奧 氏 體 含 量 , 利 用 SEM分 析 國 內(nèi) 外 軸 承 鋼 組 織 的 差 別 ；在 此 基 礎 上 , 設 計 了 細 化 軸 承 鋼 中 的 碳 化 物 顆 粒 的 熱 處 理 工 藝 , 并 測 定 處 理

25、后 各 試 樣 的 組 織 與 性 能 ； 通 過 不 同 的 熱 處 理 工 藝 , 使 軸 承 鋼 中 殘 余 奧 氏 體 量 處 在 不 同 范 圍 , 測 定 處 理 后 試 樣 的 力 學 性 能 , 從 而 得 出 殘 余 奧 氏 體 含 量 對 軸 承 鋼 性 能 的 影 響 規(guī) 律 ；對 軸 承 鋼 進 行 了 貝 氏 體 等 溫 淬 火 研 究 , 分 析 了 貝 氏 體 轉(zhuǎn) 變 規(guī) 律 以 及 貝 氏 體 轉(zhuǎn) 變 量 對 軸 承 性 能 的 影 響 及 貝 氏 體 組 織 與 馬 氏 體 組 織 的 斷 裂 機 理 , 并 利 用 XRD 測 定 馬 氏 體 淬 回 火 與

26、 貝 氏 體 等 溫 淬 火 處 理 后 試 樣 的 殘 余 應 力 ；經(jīng) 過 研 究 分 析 、 歸 納 , 得 到 以 下 結 論 : 進 口 軸 承 中 對 軸 柱 與 軸 套 馬 氏 體 數(shù) 量 分 別 控 制 在 不 同 范 圍 , 與 國 產(chǎn) 軸 承 鋼 相 比 , 進 口 軸 承 中 馬 氏 體 針 、碳 化 物 細 小 、分 布 均 勻 , 殘 余 奧 氏 體 含 量 低 , 有 些 甚 至 完 全 消 除 殘 余 奧 氏 體 ； 進 口 軸 承 耐 磨 性 能 優(yōu) 于 國 產(chǎn) 軸 承 ； GCr15 經(jīng) 完 全 奧 氏 體 化 后 貝 氏 體 等 溫 淬 火 和 完 全 奧

27、氏 體 化 后 馬 氏 體 等 溫 淬 火 再 中 溫 回 火 預 處 理 的 碳 化 物 細 化 效 果 佳 , 終 處 理 后 的 碳 化 物 細 小 、均 勻 、分 布 彌 散 , 同 時 細 化 了 奧 氏 體 晶 粒 ；但 由 于 熱 處 理 后 的 殘 余 奧 氏 體 含 量 也 偏 高 , 碳 化 物 含 量 降 低 , 以 及 碳 化 物 不 圓 整 的 原 因 , 軸 承 試 樣 的 綜 合 力 學 性 能 反 而略 有 下 降 ； 預 處 理 為 球 化 退 火 的 軸 承 試 樣 綜 合 性 能 最 佳 ； 進 行 碳 化 物 細 化 處 理 工 藝 必 須 同 時 控 制 好 碳 化 物 的 圓 整 度 和 殘 余 奧 氏 體 含 量 ； GCr15 經(jīng) 870 奧 氏 體 化 后 淬 火 160 鹽 浴 中 等 溫 20min 后 空 冷 , 奧 氏 體 產(chǎn) 生 熱 穩(wěn) 定