① 解析:滚动轴承钢生产工艺及热处理
适于制造在不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体的钢,统称为(滚珠) 滚动轴承钢 。由于对轴承能适应的工作环境不同,如低温、高温、耐锈蚀、防磁性、耐振动冲击等,轴承钢可以是专用的碳铬轴承钢,也可以采用工具钢、结构钢、不锈钢及耐热钢。目前使用最广的是碳铬轴承钢。下面就让我们一起来了解下 滚动轴承钢 的相关知识介绍吧!
滚动轴承钢介绍
滚动轴承钢(rolling bearing steel)是用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢,通常在淬火状态下使用。滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷,滚动体与内外圈之间的接触应力大,同时又工作在润滑剂介质中。因此,滚动轴承钢具有高的抗压强度和抗疲劳强度,有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性,钢的内部组织、成分均匀,热处理后有良好的尺寸稳定性。常用的滚动轴承钢是含碳0.95%~1.10%、含铬0.40%~1.60%的高碳低铬轴承钢,如GCr6、GCr9、GCr15等。
为了满足轴承在不同工作情况下的使用要求,还发展了特殊用途的轴承钢,如制造轧钢机轴承用的耐冲击渗碳轴承钢、航空发动机轴承用的高温轴承钢和在腐蚀介质中工作的不锈轴承钢等。
滚动轴承钢分类
现代的滚动轴承钢可分为高碳铬轴承钢、渗碳铬轴承用钢、不锈轴承用钢和高温轴承用钢四大类。在轴承制造工业中应用面广、使用量大的是高碳铬轴承钢。
滚动轴承钢生产工艺
轴承钢一般用碱性电炉冶炼,也可加炉外真空脱气处理或钢包真空精炼。轴承钢的铸锭工艺和锭型设计对非金属夹杂物和碳化物在钢中的分布都有很大影响。轴承钢容易产生白点,所以钢锭和钢坯都要缓冷。航空用优质轴承钢需用电渣重熔或真空自耗重熔等特殊方法冶炼。
滚动轴承钢技术要求
轴承钢锭一般要在1200~1250℃高温下进行长时间扩散退火,以改善碳化物偏析。热加工时要控制炉内气氛,钢坯加热温度不宜过高,保温时间不宜过长,以免发生严重脱碳。终轧(锻)温度通常在800~900℃之间,过高易出现粗大网状碳化物,过低易形成轧(锻)裂纹。轧(锻)材成品应快冷至650℃,以防止渗碳体在晶界上呈网状析出,有条件时可采用控制轧制工艺。
为了取得良好的切削性和淬火前的预组织,冷加工用轴承钢材要进行完全的球化退火。退火温度一般为780~800℃,退火时要防止脱碳。如果轧制钢材存在过粗的网状渗碳体,则退火前需先进行正火处理。铬轴承钢通常在830~860℃之间加热,油淬,150~180℃回火。精密轴承的组织中,应尽可能降低残余奥氏体量或使残余奥氏体在使用过程中保持稳定,因此常需在淬火后进行-80℃(或更低温度)冷处理和在 120~140℃下进行长时间的稳定化处理。
滚动轴承钢热处理
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要步骤之一。滚动轴承钢热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或滚动轴承钢,以至浮动粒子进行间接加热。 滚动轴承钢加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而滚动轴承钢通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的滚动轴承钢材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得需要的组织。另外转变需要一定的时间,因此当滚动轴承钢工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。
编辑总结:通过以上对滚动轴承钢及其热处理的分析,我们已经可以初步了解滚动轴承钢的基本信息。滚动轴承钢离我们日常生活比较遥远,但是这类产品对于工业生产十分重要。对于用户来说,如果需要这类产品就要对它对更多了解。
② 轴承的内圈外表面是如何加工的是磨出来的么
轴承内外圈是磨出来的。轴承的加工过程:
1、套圈的加工过程: 轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为: 棒料或管料(有的棒 料需经锻造和退火、正火)----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配)。
2、钢球的加工过程, 钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工 过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
3、滚子的加工过程 滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配〉。
4、保持架的加工过程 保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为下述两类:
(1)板料→剪切→冲裁→冲压成形→整形及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库(待合套装配)。
(2)实体保持架的加工过程: 实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为: 棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔(或拉孔、镗孔)----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
③ 轴承上的黑斑是怎么形成的
通常铁姆肯轴承套圈材料为GCr15,经加工工艺制成轴承套圈:首先圆钢穿成荒管,酸洗后球化退火,然后再通过车削加工进行导角和沟槽,再经过淬火和回火处理后,最后通过精加工制成成品。轴承成品在进行疲劳试验时,发现个别进口轴承套圈噪音超标,经观察套圈表面有“黑斑”,为分析其形成原因,并做了以下试验分析。说到这里我们推荐大家了解一下:油污对铁姆肯轴承噪音的影响。
原料为兴澄特钢生产的GCr15轴承钢
工艺路线:100t EBT电炉冶炼-LF精炼-VD真空处理-CCM300方坯温送(或进缓冷坑)-连轧-锯切定尺-精整-检验入库。
在产生“黑斑”处截取试样,用JSM-5600LV扫描电镜和NORAN能谱仪进行观察及相应物相分析。
试样经无水酒精清洗后用扫描电镜观察发现“黑斑”为大大小小的腐蚀坑及腐蚀麻点,平行条纹为磨加工的切削条纹。
腐蚀坑经过放大后观察其中有腐蚀产物,用能谱分析检测到较高含量的氧、硫、氯、钠、钾等元素,无夹杂物,可判定并不是轴承钢材本身的间题,可能是轴承加工过程中引起的。因为酸洗液中有氯,而磨削时使用的冷却液里有钠,钾等元素。
将腐蚀麻点处高倍放大,有一层腐蚀产物砚盖着,其形貌为龟裂状的泥状花样。白色小颖粒为钢中碳化物,这是由于碳化物不易被腐蚀而残留在表面。 黑斑”缺陷产生为聚集的夹杂物造成,经扫描电镜观察及能谱分析可知,轴承表面的“黑斑”主要是由于氯及钠、钾离子引起的点腐蚀,未发现聚集的夹杂物。氯离子是荒管在酸洗时由酸洗液带入的,当金属表面的部分氧化膜由于某种原因(可能是擦伤或碰伤)遭到破坏,则致使残留酸液中的Cl-入侵,与表面的金属反应成为阳极,而其余为阴极,形成微电池。
致使金属表面被腐蚀成很多的腐蚀坑,而含Cr的碳化物不易被腐蚀则保存下来(如图3)。蚀坑周围由阴极反应产生的碱促进了钝化,因而抑制了腐蚀.钠、钾离子是轴承管在车削加工时由冷却液带入的,它的入侵加快了腐蚀的进行。为防止类似现象发生,在制造工艺过程中必须严格防止工件与氯、钠、钾等离子的介质接触,酸洗表面氧化皮时需洗净残留的酸液,而且车削加工后要洗净表面的冷却液。按此措施,以后的生产中再未发生过类似情况。通过电镜和能谱分析,发现“黑斑”缺陷为加工过程中酸洗液清洗不干净局部产生点腐蚀,后又经冷却液中Na、K+阳离子的促进而造成的。
④ 轴承倒角发黑的目的
轴承倒角发黑没有目的,只是粗糙度比外圈高所致,或热处理后不再加工所致。
轴承内外倒角尺寸精度和粗糙度要求没有内外圈及滚道的要求高,在机械加工时没必要进行精磨或抛光处理,而内外圈经过了精磨,因热处理表面发黑,所以看到倒角颜色没内外圈的亮。
粗糙度每提升一个等级,其制造成本就会增加一倍。在没有必要的前提下需要节省加工成本。
⑤ 请教,精密轴承套圈热处理后,经过粗磨,有变形,用冷处理(-80度),对套圈的变形稳定性有明显改进吗
由于轴承钢淬火后组织中残留有8%~15%的残余奥氏体,虽进行回火处理,但残余奥氏体转变不完全,残余奥氏体属于不稳定组织,在轴承使用过程中会发生转变,影响轴承精度,因此,高精度要求的轴承套圈需要进行淬后冷处理,-80度深冷如果是GCr15的话那应该是高精度要求的了,一般对尺寸精度要求不高的轴承套圈不加以深冷处理,淬火后直接回火。你的这个描述有点不清楚,正常的顺序应该是先淬火,然后快速冷处理,越快越好,防止残余奥氏体陈化稳定,深冷后一定要恢复到室温再经行回火,否则容易开裂。你说的和磨加工有关的应该是粗磨后中间回火,因为粗磨后容易产生加工硬化,继续磨加工容易产生磨削裂纹,因此需要进行中间回火
⑥ 轴承超精机沟道粗糙怎么调整
1、首先从工序上增加一道清洗,这样可以保证超精油基本不被外来物质污染,延长换油时间。
2、其次做产品混合实验,不能出现乳化问题。
3、最后延长精超时间,更换套圈整沟道有砂轮花控制工件表面粗糙度。
⑦ 球轴承超精外圈沟位怎么调
轴承套圈沟道超精研是不可以调整沟位的,超精研主要的目的是提高沟道的表面粗糙度和波纹度,一般加工一个套圈时间很短,但是如果时间过长会破坏沟道的沟摆,楼主所说外圈沟位是在终磨外沟时确定。
希望对你有帮助!~~~
⑧ 用过轴承外圆会黑是什么原因
用过的轴承外圆发黑一般就是轴承旋转的时候会有一些渣旋到外面,而那些渣就是包括轴承摩擦,空气漂浮物,润滑油等等的,所以就是这样的。
这样的情况也是非常正常的呢,不用担心会怎样,毕竟轴承旋转肯定也有存在摩擦的,所以外圆发黑也正常的。
⑨ 轴承超精工艺是什么轴承超精重要吗
轴承超精工艺是一种进给运动,以实现微量磨削的一种光整加工方法。超精加工前的表面一般经过精密车削、磨削。具体是指在良好的润滑冷却条件下,用细粒度的磨具(油石)对工件施加很小的压力,并在垂直干工件旋转方向,对以一定速度旋转的工件作快而短促的往复振荡运动的一种光整加工方法。超精是轴承套圈加工的末尾工序,它对于减小或消除磨加工遗留的圆形偏差,修理沟道的形状误差,细化其表面粗糙度,改善表面物理机械性能,降低轴承的震动、噪声,提高轴承的使命,有着重要作用。
⑩ 轴承工艺加工论文
轴承工艺加工论文
对于轴承工艺加工大家了解多少呢?这是机械学的研究方向。以下是我精心准备的轴承工艺加工论文,大家可以参考以下内容哦!
摘 要: 通过对推力关节轴承的结构优化和加工工艺改进,对提高推力关节轴承的可靠性,改善载重汽车使用性能,具有促进作用。
关键词 :推力关节轴承;结构设计改进;加工工艺改进;使用性能
随着大吨位载重汽车产量突飞猛进的增长,其车用推力关节轴承的需求量也逐年增长,推力关节轴承的市场销量前景非常看好,而该轴承当前的使用寿命确有一定的缺陷,无法满足载重汽车使用性能要求。因此,推力关节轴承的结构优化和加工工艺改进势在必行。
一、工艺特点与工艺路线
1、工艺特点
(1)该轴承所承受的载荷比一般载重汽车上的轴承所承受的载荷大,而且该轴承外圈的壁厚比较薄,还容易变形,使加工困难。
(2)该轴承外滚道表面上的“井”字形油槽加工难度大,而且油槽的边缘要保证有足够的强度和一定的耐磨性,油槽油线畅通,不准有毛刺
2、工艺路线
通过对GAC110SK推力关节轴承的试生产和多次的结构及工艺改进,目前已总结出一套行之有效的方案。
2.1外套车加工工艺
轴承外套见图2所示。1.车小外内径→2.细车外径及基面→3.粗车外滚道及细车非基面→4.细车外滚道及倒角R面→5.车另一端R面→6.软磨外径→7.挤压轴向油槽→8.车纵向油槽→9.车外内径毛刺及车45°倒角→10.热处理。
2.2.2 外套磨加工工艺
1.磨非基面(小端面)→2.磨基面(大端面) →3.粗磨外径→4.细磨外径→5.粗磨外滚道→6.细磨外滚道→7.修磨外径→8.磷化处理
2.2.3 内套车加工工艺
轴承内套见图3所示。1.车小内外径→2.细车内径及端面→3.细车基面带内倒角→4.粗车内滚道→5.细车内滚道→6.软磨平面→7.机械打字→8.热处理
2.2.4 内套磨加工工艺
1.磨非基面→2.磨基面(大端面)→3.粗磨内滚道→4.粗磨内径→5.细磨内径→6.细磨内滚道→7.磷化处理
2.3 几个关键工序的技术要求
(1)外圈的外球面位置、内圈的内球面位置检测以样板控制。测量基准: ①外套以壁厚厚面(大端面)为基准; ②内套以壁厚厚面(大端面)为基准。
(2)车加工内、外滚道曲率半径的检测以样板控制,磨加工内、外滚道曲率半径的检测按滚道尺寸大小来选配。
(3)冲压油槽工序是在500吨压力机床上加工形成的,为保证其定位能够准确,装卸方便,套圈外径必须经过软磨加工,加工公差控制在:0.03mm以内。模具高度与工件幅高相同,以控制涨量,冲压完成后用压力机将轴承取出。冲压油槽后,其外滚道的涨量不大于0.15mm,轴承套圈的表面不准有垫伤,还要保证冲压模具的清洁。
(4)车径向油槽工序在C620车床上加工,油槽车刀的形状要用专用磨刀样板校准。车刀的前角采用0~3°,后角采用6°~8°,车刀刀头采用YT15硬质合金车刀头。油槽车成后,还需手工除净毛刺,以保证油槽、油线畅通。
(5)为了防止在轴承的内滚道表面上留有的支点印(磨内径时)痕迹或支点的磨痕,将轴承内圈的.加工工艺的顺序调整为(两端面终加工后):粗磨内滚道→粗磨内径→细磨内径→细磨内滚道→内滚道表面磷化处理,见2.2.4内容。
(6)装配高采用加垫测量(见图4所示),轴承的装配高等于实测高度减去已知测量垫高度:T=T0-h
二、装配检查
(1)100%探伤。
(2)100%外观质量检查。
(3)抽检内、外滚道研合面的表面积在80%以上。
(4)内径的尺寸精度、外径的尺寸精度、装配高的尺寸精度需要100%检验。
三、结束语
为了进一步提高GAC110SK关节轴承的寿命,建议在后期的轴承加工生产时,外圈靠小端面处,滚道油槽位置不小于5mm(见图2所示),如油槽尺寸过于靠近端面,应该加大尺寸。因用户反映:这个区域首先会产生金属疲劳剥落,由此使得轴承过早地失效。通过几次小批量的试生产,和与用户沟通,用户的质量信息反馈良好,该轴承的各项指标均能够满足用户需求。
参考文献
[1] 汤占岐. 关节轴承引裂力的分析计算[J]. 机械工程师. 2013
[2] 邱月平,沈雪瑾. 关节轴承磨损性能试验研究进展[J]. 轴承. 2015
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