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鍛件的淬火、回火工藝怎么控制

作者:admin2019-04-10 18:37:00
   制造滾動軸承的專用鋼叫做滾動軸承鋼,通常簡稱軸承鋼。滾動軸承的工作條件極苛刻,基本上是在高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速和高靈敏度條件下工作。其失效的主要形式是疲勞與磨損。因此,通常要求滾動軸承應(yīng)具有高而均勻的硬度和耐磨性、高的接觸疲勞強(qiáng)度、高的彈性極限和一定的韌度、良好的尺寸穩(wěn)定性及一定的耐蝕性等。此外,對于在特殊條件下工作的軸承,還有其他的特殊要求,如高溫性能、耐蝕性等。為了滿足軸承的性能要求,對軸承鋼來說,正確的化學(xué)成分、高的冶金質(zhì)量和合理的加工處理工藝是三個(gè)主要的關(guān)鍵。其中,熱處理對提高軸承內(nèi)在質(zhì)量,延長使用壽命起著重要的作用。
   淬火、回火工藝參數(shù)的選擇對軸承的使用性能和疲勞壽命有很大影響。高碳鉻軸承鋼的淬火溫度為830-860℃,經(jīng)油淬后,可獲得細(xì)小均勻的奧氏體晶粒度(5-8級),固溶體中的碳含量一般在0.5%-0.6% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)),隱晶馬氏體基體上分布著細(xì)小均勻分布的粒狀碳化物,其含量為7%-8% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)),并含有少量殘留奧氏體。這樣的組織在性能上可得到***高硬度、抗彎強(qiáng)度和韌度。如釆用雙細(xì)化處理,即碳化物先經(jīng)過超細(xì)化處理后,再采用較低溫度淬火和回火,鍛件可以獲得碳化物和晶粒的同時(shí)細(xì)化的效果。例如,GCr15鋼碳化物超細(xì)化處理后,經(jīng)820℃加熱淬火,170℃回火,獲得雙細(xì)化組織,晶粒度為11級,硬度值隨保溫時(shí)間長短在55-63HRC之間變化,質(zhì)量可達(dá)到進(jìn)口軸承的水平。
 
鍛件

 
   若淬火溫度過低或保溫時(shí)間過短時(shí),碳化物在奧氏體中的固溶量太少,則淬火后造成硬度不足;相反,若淬火溫度過高或保溫時(shí)間過長,奧氏體中碳和鉻的濃度增加,則淬火后得到粗大的馬氏體,又會使鋼的韌性降低。
   軸承鋼淬火冷卻要充分,以免冷卻不足時(shí),部分奧氏體向貝氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變,降低鋼的淬火硬度。淬火冷卻用油溫度為50-80℃,攪拌冷卻,冷卻要均勻。
   軸承鋼淬火后應(yīng)及時(shí)回火,以提高鍛件的組織及尺寸的穩(wěn)定性,提高力學(xué)性能。回火溫度一般采用160℃,保溫3h或更長,保溫后空冷。回火后的組織為回火馬氏體+彌散分布的碳化物+少量殘留奧氏體。回火后硬度在62-66HRC之間。軸鍛件尺寸不穩(wěn)定的基本原因在于存在有內(nèi)應(yīng)力和殘留奧氏體;增加組織穩(wěn)定性和減少應(yīng)力常用的措施是進(jìn)行冷處理和附加回火。冷處理溫度為-40--80℃,冷處理時(shí)間以每25mm保溫60min計(jì)算。附加回火常在磨削后,立即以低于原回火溫度20-30℃的溫度再回火一次,如120-150℃保溫3-5h,以消除應(yīng)力,穩(wěn)定組織。對精度要求特別高的軸承,在粗磨、細(xì)磨和精磨后要進(jìn)行2-3次回火,時(shí)間 在15-24h。
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