① 解析:滾動軸承鋼生產工藝及熱處理
適於製造在不同環境中工作的各類滾動軸承套圈和滾動體的鋼,統稱為(滾珠) 滾動軸承鋼 。由於對軸承能適應的工作環境不同,如低溫、高溫、耐銹蝕、防磁性、耐振動沖擊等,軸承鋼可以是專用的碳鉻軸承鋼,也可以採用工具鋼、結構鋼、不銹鋼及耐熱鋼。目前使用最廣的是碳鉻軸承鋼。下面就讓我們一起來了解下 滾動軸承鋼 的相關知識介紹吧!
滾動軸承鋼介紹
滾動軸承鋼(rolling bearing steel)是用於製造滾動軸承的滾動體和內外套圈的鋼,通常在淬火狀態下使用。滾動軸承在工作中需承受很高的交變載荷,滾動體與內外圈之間的接觸應力大,同時又工作在潤滑劑介質中。因此,滾動軸承鋼具有高的抗壓強度和抗疲勞強度,有一定的韌性、塑性、耐磨性和耐蝕性,鋼的內部組織、成分均勻,熱處理後有良好的尺寸穩定性。常用的滾動軸承鋼是含碳0.95%~1.10%、含鉻0.40%~1.60%的高碳低鉻軸承鋼,如GCr6、GCr9、GCr15等。
為了滿足軸承在不同工作情況下的使用要求,還發展了特殊用途的軸承鋼,如製造軋鋼機軸承用的耐沖擊滲碳軸承鋼、航空發動機軸承用的高溫軸承鋼和在腐蝕介質中工作的不銹軸承鋼等。
滾動軸承鋼分類
現代的滾動軸承鋼可分為高碳鉻軸承鋼、滲碳鉻軸承用鋼、不銹軸承用鋼和高溫軸承用鋼四大類。在軸承製造工業中應用面廣、使用量大的是高碳鉻軸承鋼。
滾動軸承鋼生產工藝
軸承鋼一般用鹼性電爐冶煉,也可加爐外真空脫氣處理或鋼包真空精煉。軸承鋼的鑄錠工藝和錠型設計對非金屬夾雜物和碳化物在鋼中的分布都有很大影響。軸承鋼容易產生白點,所以鋼錠和鋼坯都要緩冷。航空用優質軸承鋼需用電渣重熔或真空自耗重熔等特殊方法冶煉。
滾動軸承鋼技術要求
軸承鋼錠一般要在1200~1250℃高溫下進行長時間擴散退火,以改善碳化物偏析。熱加工時要控制爐內氣氛,鋼坯加熱溫度不宜過高,保溫時間不宜過長,以免發生嚴重脫碳。終軋(鍛)溫度通常在800~900℃之間,過高易出現粗大網狀碳化物,過低易形成軋(鍛)裂紋。軋(鍛)材成品應快冷至650℃,以防止滲碳體在晶界上呈網狀析出,有條件時可採用控制軋制工藝。
為了取得良好的切削性和淬火前的預組織,冷加工用軸承鋼材要進行完全的球化退火。退火溫度一般為780~800℃,退火時要防止脫碳。如果軋制鋼材存在過粗的網狀滲碳體,則退火前需先進行正火處理。鉻軸承鋼通常在830~860℃之間加熱,油淬,150~180℃回火。精密軸承的組織中,應盡可能降低殘余奧氏體量或使殘余奧氏體在使用過程中保持穩定,因此常需在淬火後進行-80℃(或更低溫度)冷處理和在 120~140℃下進行長時間的穩定化處理。
滾動軸承鋼熱處理
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要步驟之一。滾動軸承鋼熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易於控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或滾動軸承鋼,以至浮動粒子進行間接加熱。 滾動軸承鋼加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。
因而滾動軸承鋼通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。 加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的滾動軸承鋼材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得需要的組織。另外轉變需要一定的時間,因此當滾動軸承鋼工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。
編輯總結:通過以上對滾動軸承鋼及其熱處理的分析,我們已經可以初步了解滾動軸承鋼的基本信息。滾動軸承鋼離我們日常生活比較遙遠,但是這類產品對於工業生產十分重要。對於用戶來說,如果需要這類產品就要對它對更多了解。
② 軸承的內圈外表面是如何加工的是磨出來的么
軸承內外圈是磨出來的。軸承的加工過程:
1、套圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中車加工前的工序可分為下述三種,整個加工過程為: 棒料或管料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防銹----入庫----(待合套裝配)。
2、鋼球的加工過程, 鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加工 過程為: 棒料或線材冷沖(有的棒料冷沖後還需沖環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
3、滾子的加工過程 滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個加工過程為: 棒料車加工或線材冷鐓後串環帶及軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫(待合套裝配〉。
4、保持架的加工過程 保持架的加工過程依設計結構及原材料的不同,可分為下述兩類:
(1)板料→剪切→沖裁→沖壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防銹、包裝→入庫(待合套裝配)。
(2)實體保持架的加工過程: 實體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加工前可分為下述四種毛坯型式,整個加工過程為: 棒料、管料、鍛件、鑄件----車內徑、外徑、端面、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜孔)----酸洗----終檢----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
③ 軸承上的黑斑是怎麼形成的
通常鐵姆肯軸承套圈材料為GCr15,經加工工藝製成軸承套圈:首先圓鋼穿成荒管,酸洗後球化退火,然後再通過車削加工進行導角和溝槽,再經過淬火和回火處理後,最後通過精加工製成成品。軸承成品在進行疲勞試驗時,發現個別進口軸承套圈噪音超標,經觀察套圈表面有「黑斑」,為分析其形成原因,並做了以下試驗分析。說到這里我們推薦大家了解一下:油污對鐵姆肯軸承噪音的影響。
原料為興澄特鋼生產的GCr15軸承鋼
工藝路線:100t EBT電爐冶煉-LF精煉-VD真空處理-CCM300方坯溫送(或進緩冷坑)-連軋-鋸切定尺-精整-檢驗入庫。
在產生「黑斑」處截取試樣,用JSM-5600LV掃描電鏡和NORAN能譜儀進行觀察及相應物相分析。
試樣經無水酒精清洗後用掃描電鏡觀察發現「黑斑」為大大小小的腐蝕坑及腐蝕麻點,平行條紋為磨加工的切削條紋。
腐蝕坑經過放大後觀察其中有腐蝕產物,用能譜分析檢測到較高含量的氧、硫、氯、鈉、鉀等元素,無夾雜物,可判定並不是軸承鋼材本身的間題,可能是軸承加工過程中引起的。因為酸洗液中有氯,而磨削時使用的冷卻液里有鈉,鉀等元素。
將腐蝕麻點處高倍放大,有一層腐蝕產物硯蓋著,其形貌為龜裂狀的泥狀花樣。白色小穎粒為鋼中碳化物,這是由於碳化物不易被腐蝕而殘留在表面。 黑斑」缺陷產生為聚集的夾雜物造成,經掃描電鏡觀察及能譜分析可知,軸承表面的「黑斑」主要是由於氯及鈉、鉀離子引起的點腐蝕,未發現聚集的夾雜物。氯離子是荒管在酸洗時由酸洗液帶入的,當金屬表面的部分氧化膜由於某種原因(可能是擦傷或碰傷)遭到破壞,則致使殘留酸液中的Cl-入侵,與表面的金屬反應成為陽極,而其餘為陰極,形成微電池。
致使金屬表面被腐蝕成很多的腐蝕坑,而含Cr的碳化物不易被腐蝕則保存下來(如圖3)。蝕坑周圍由陰極反應產生的鹼促進了鈍化,因而抑制了腐蝕.鈉、鉀離子是軸承管在車削加工時由冷卻液帶入的,它的入侵加快了腐蝕的進行。為防止類似現象發生,在製造工藝過程中必須嚴格防止工件與氯、鈉、鉀等離子的介質接觸,酸洗表面氧化皮時需洗凈殘留的酸液,而且車削加工後要洗凈表面的冷卻液。按此措施,以後的生產中再未發生過類似情況。通過電鏡和能譜分析,發現「黑斑」缺陷為加工過程中酸洗液清洗不幹凈局部產生點腐蝕,後又經冷卻液中Na、K+陽離子的促進而造成的。
④ 軸承倒角發黑的目的
軸承倒角發黑沒有目的,只是粗糙度比外圈高所致,或熱處理後不再加工所致。
軸承內外倒角尺寸精度和粗糙度要求沒有內外圈及滾道的要求高,在機械加工時沒必要進行精磨或拋光處理,而內外圈經過了精磨,因熱處理表面發黑,所以看到倒角顏色沒內外圈的亮。
粗糙度每提升一個等級,其製造成本就會增加一倍。在沒有必要的前提下需要節省加工成本。
⑤ 請教,精密軸承套圈熱處理後,經過粗磨,有變形,用冷處理(-80度),對套圈的變形穩定性有明顯改進嗎
由於軸承鋼淬火後組織中殘留有8%~15%的殘余奧氏體,雖進行回火處理,但殘余奧氏體轉變不完全,殘余奧氏體屬於不穩定組織,在軸承使用過程中會發生轉變,影響軸承精度,因此,高精度要求的軸承套圈需要進行淬後冷處理,-80度深冷如果是GCr15的話那應該是高精度要求的了,一般對尺寸精度要求不高的軸承套圈不加以深冷處理,淬火後直接回火。你的這個描述有點不清楚,正常的順序應該是先淬火,然後快速冷處理,越快越好,防止殘余奧氏體陳化穩定,深冷後一定要恢復到室溫再經行回火,否則容易開裂。你說的和磨加工有關的應該是粗磨後中間回火,因為粗磨後容易產生加工硬化,繼續磨加工容易產生磨削裂紋,因此需要進行中間回火
⑥ 軸承超精機溝道粗糙怎麼調整
1、首先從工序上增加一道清洗,這樣可以保證超精油基本不被外來物質污染,延長換油時間。
2、其次做產品混合實驗,不能出現乳化問題。
3、最後延長精超時間,更換套圈整溝道有砂輪花控制工件表面粗糙度。
⑦ 球軸承超精外圈溝位怎麼調
軸承套圈溝道超精研是不可以調整溝位的,超精研主要的目的是提高溝道的表面粗糙度和波紋度,一般加工一個套圈時間很短,但是如果時間過長會破壞溝道的溝擺,樓主所說外圈溝位是在終磨外溝時確定。
希望對你有幫助!~~~
⑧ 用過軸承外圓會黑是什麼原因
用過的軸承外圓發黑一般就是軸承旋轉的時候會有一些渣旋到外面,而那些渣就是包括軸承摩擦,空氣漂浮物,潤滑油等等的,所以就是這樣的。
這樣的情況也是非常正常的呢,不用擔心會怎樣,畢竟軸承旋轉肯定也有存在摩擦的,所以外圓發黑也正常的。
⑨ 軸承超精工藝是什麼軸承超精重要嗎
軸承超精工藝是一種進給運動,以實現微量磨削的一種光整加工方法。超精加工前的表面一般經過精密車削、磨削。具體是指在良好的潤滑冷卻條件下,用細粒度的磨具(油石)對工件施加很小的壓力,並在垂直干工件旋轉方向,對以一定速度旋轉的工件作快而短促的往復振盪運動的一種光整加工方法。超精是軸承套圈加工的末尾工序,它對於減小或消除磨加工遺留的圓形偏差,修理溝道的形狀誤差,細化其表面粗糙度,改善表面物理機械性能,降低軸承的震動、雜訊,提高軸承的使命,有著重要作用。
⑩ 軸承工藝加工論文
軸承工藝加工論文
對於軸承工藝加工大家了解多少呢?這是機械學的研究方向。以下是我精心准備的軸承工藝加工論文,大家可以參考以下內容哦!
摘 要: 通過對推力關節軸承的結構優化和加工工藝改進,對提高推力關節軸承的可靠性,改善載重汽車使用性能,具有促進作用。
關鍵詞 :推力關節軸承;結構設計改進;加工工藝改進;使用性能
隨著大噸位載重汽車產量突飛猛進的增長,其車用推力關節軸承的需求量也逐年增長,推力關節軸承的市場銷量前景非常看好,而該軸承當前的使用壽命確有一定的缺陷,無法滿足載重汽車使用性能要求。因此,推力關節軸承的結構優化和加工工藝改進勢在必行。
一、工藝特點與工藝路線
1、工藝特點
(1)該軸承所承受的載荷比一般載重汽車上的軸承所承受的載荷大,而且該軸承外圈的壁厚比較薄,還容易變形,使加工困難。
(2)該軸承外滾道表面上的「井」字形油槽加工難度大,而且油槽的邊緣要保證有足夠的強度和一定的耐磨性,油槽油線暢通,不準有毛刺
2、工藝路線
通過對GAC110SK推力關節軸承的試生產和多次的結構及工藝改進,目前已總結出一套行之有效的方案。
2.1外套車加工工藝
軸承外套見圖2所示。1.車小外內徑→2.細車外徑及基面→3.粗車外滾道及細車非基面→4.細車外滾道及倒角R面→5.車另一端R面→6.軟磨外徑→7.擠壓軸向油槽→8.車縱向油槽→9.車外內徑毛刺及車45°倒角→10.熱處理。
2.2.2 外套磨加工工藝
1.磨非基面(小端面)→2.磨基面(大端面) →3.粗磨外徑→4.細磨外徑→5.粗磨外滾道→6.細磨外滾道→7.修磨外徑→8.磷化處理
2.2.3 內套車加工工藝
軸承內套見圖3所示。1.車小內外徑→2.細車內徑及端面→3.細車基面帶內倒角→4.粗車內滾道→5.細車內滾道→6.軟磨平面→7.機械打字→8.熱處理
2.2.4 內套磨加工工藝
1.磨非基面→2.磨基面(大端面)→3.粗磨內滾道→4.粗磨內徑→5.細磨內徑→6.細磨內滾道→7.磷化處理
2.3 幾個關鍵工序的技術要求
(1)外圈的外球面位置、內圈的內球面位置檢測以樣板控制。測量基準: ①外套以壁厚厚面(大端面)為基準; ②內套以壁厚厚面(大端面)為基準。
(2)車加工內、外滾道曲率半徑的檢測以樣板控制,磨加工內、外滾道曲率半徑的檢測按滾道尺寸大小來選配。
(3)沖壓油槽工序是在500噸壓力機床上加工形成的,為保證其定位能夠准確,裝卸方便,套圈外徑必須經過軟磨加工,加工公差控制在:0.03mm以內。模具高度與工件幅高相同,以控制漲量,沖壓完成後用壓力機將軸承取出。沖壓油槽後,其外滾道的漲量不大於0.15mm,軸承套圈的表面不準有墊傷,還要保證沖壓模具的清潔。
(4)車徑向油槽工序在C620車床上加工,油槽車刀的形狀要用專用磨刀樣板校準。車刀的前角採用0~3°,後角採用6°~8°,車刀刀頭採用YT15硬質合金車刀頭。油槽車成後,還需手工除凈毛刺,以保證油槽、油線暢通。
(5)為了防止在軸承的內滾道表面上留有的支點印(磨內徑時)痕跡或支點的磨痕,將軸承內圈的.加工工藝的順序調整為(兩端面終加工後):粗磨內滾道→粗磨內徑→細磨內徑→細磨內滾道→內滾道表面磷化處理,見2.2.4內容。
(6)裝配高採用加墊測量(見圖4所示),軸承的裝配高等於實測高度減去已知測量墊高度:T=T0-h
二、裝配檢查
(1)100%探傷。
(2)100%外觀質量檢查。
(3)抽檢內、外滾道研合面的表面積在80%以上。
(4)內徑的尺寸精度、外徑的尺寸精度、裝配高的尺寸精度需要100%檢驗。
三、結束語
為了進一步提高GAC110SK關節軸承的壽命,建議在後期的軸承加工生產時,外圈靠小端面處,滾道油槽位置不小於5mm(見圖2所示),如油槽尺寸過於靠近端面,應該加大尺寸。因用戶反映:這個區域首先會產生金屬疲勞剝落,由此使得軸承過早地失效。通過幾次小批量的試生產,和與用戶溝通,用戶的質量信息反饋良好,該軸承的各項指標均能夠滿足用戶需求。
參考文獻
[1] 湯占岐. 關節軸承引裂力的分析計算[J]. 機械工程師. 2013
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