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轴承热处理工艺不当 结果会是怎样?

时间:2018-12-11 14:27:13    来源:头条号/小道机说    浏览:310    

       热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能的一种金属热加工工艺,那么轴承热处理不当又回变成怎么样呢?

       轴承热处理技术的发展趋势

       轴承热处理直接关系着后续的加工质量,以致最终影响零件的使用性能及寿命,同时轴承热处理又是轴承制造中的能源消耗大户和污染大户。轴承的热处理装备直接影响轴承热处理质量,以及能源消耗和污染。近年来,随着科技的进步,热处理技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:

       (1)清洁热处理生产形成的废水、废气、废盐、废油及电磁辐射等均会对环境造成污染。解决热处理的环境污染问题,实行清洁热处理(绿色环保热处理)是热处理技术发展的方向之一。这对于热处理的气氛、淬火油和清洗设备都提出了高要求。

       (2)精密热处理精密热处理就是充分保证优化工艺的稳定性,实现产品质量分散度很小(或为零)、热处理畸变为零,减少磨削留量提高生产效率,节约材料。实现精密热处理必须有良好的炉温均匀性、控温准确性,以及淬火剂良好的冷却性和稳定性。实现轴承的精密热处理可以走整体淬火和感应淬火两条路。

       (3)节能热处理选用新型的保温材料以提高热处理装备的能源利用率;优化热处理工艺,提高工艺产量,充分发挥设备的能力。现阶段各轴承厂家都在做这方面的试验,例如充分利用废热、余热,有些厂家已利用锻造余热进行轴承零件的球化退火;采用耗能低、周期短的工艺替代周期长、耗能大的工艺等;下贝氏体淬火工艺在一定程度上、一定范围内,用较短的贝氏体淬火工艺替代了周期长、耗能大的渗碳工艺。

       (4)少无氧化热处理由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热,热处理后零件的性能得到提高,热处理缺陷如氧化、脱碳和裂纹等大大减少,热处理后的精加工留量减少,提高了材料的利用率和机加工效率。真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显地改善工件质量,减少畸变,提高寿命。

       热处理不当结果

       1.热处理变形

       轴承零件在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小的变化而变化,所以热处理变形是难免的。认识和掌握它的变化规律可以使轴承零件的变形(如套圈的椭圆、尺寸涨大等)置于可控的范围,有利于生产的进行。当然在热处理过程中的机械碰撞也会使零件产生变形,但这种变形是可以用改进操作加以减少和避免的。

       2.过热

       从轴承零件粗糙口上可观察到淬火后的显微组织过热。但要确切判断其过热的程度必须观察显微组织。若在GCr15钢的淬火组织中出现粗针状马氏体,则为淬火过热组织。形成原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间太长造成的全面过热;也可能是因原始组织带状碳化物严重,在两带之间的低碳区形成局部马氏体针状粗大,造成的局部过热。过热组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。

       3.欠热

       淬火温度偏低或冷却不良则会在显微组织中产生超过标准规定的托氏体组织,称为欠热组织,它使硬度下降,耐磨性急剧降低,影响轴承寿命。

        4.软点

        由于加热不足,冷却不良,淬火操作不当等原因造成的轴承零件表面局部硬度不够的现象称为淬火软点。它象表面脱碳一样可以造成表面耐磨性和疲劳强度的严重下降。

        5.表面脱碳

        轴承零件在热处理过程中,如果是在氧化性介质中加热,表面会发生氧化作用使零件表面碳的质量分数减少,造成表面脱碳。表面脱碳层的深度超过最后加工的留量就会使零件报废。表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显微硬度法。

        6.淬火裂纹

        轴承零件在淬火冷却过程中因内应力所形成的裂纹称淬火裂纹。造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。

        总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。


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