详细介绍:
1:GCr15轴承钢热处理概述
对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布,因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。纯净就是杂质元素及非金属杂物要少,组织均匀是钢中碳化物要细小,分布要均匀。夹杂物量愈高,寿命就越短。为了满足这些性能的要求,常常采用高碳铬轴承钢(GCr15 )经退火、淬火加低温回火的热处理工艺,为了改善冶炼质量,近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔,亦可采用真空冶炼,真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。 高碳铬轴承钢的含碳质量分数比较高,一次预备热处理是球化退火,主要目的是为了降低硬度,改善切削加工性,同时获得均匀分布的细粒状珠光体,为最终热处理做好组织上的准备。 通过对经典GCr15轴承钢热处理工艺的分析,更加明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间,保温时间,冷却方式,其目的就是通过正确的热处理工艺,使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。 根据轴承的工作条件,失效形式及性能要求,本设计选择的轴承材料为GCr15轴承钢;在设计球化退火-淬火加低温回火热处理工艺中,本设计借鉴了《热处理工程师手册》,《钢的热处理》,《热处理工程基础》,《金属热处理原理与工艺》等。根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程,使热处理的GCr15轴承钢具有高硬度,高耐磨性,高的耐点蚀性能,高的疲劳强度,从而满足轴承的质量要求。
2:性能要求
1.高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度; 2.高的淬硬性和必要的淬透性,以保证高耐磨性,其硬度为(HRC)61~65; 3.一定的冲击韧性; 4.良好的尺寸稳定性(或组织稳定性),这对精密轴承特别重要; 5.在和大或润滑油接触时要能抵抗化学腐蚀; 6.好的工艺性能,以满足大规模生产的需要。
3: GCr15轴承钢的工艺流程
1.加工路线 材料→冲压或锻制毛坯(材料加热)→热处理(退火)→车削加工→热处理(淬火、回火)→研磨加工。 2. 锻造工艺设计 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,已获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。查阅《热处理工艺规范数据手册》可以找出GCr15轴承钢的锻造工艺的加热温度、始锻温度冷却方式,本设计具体的锻造工艺参数如表1所示。
4:GCr15轴承钢淬火工艺原理
钢的淬火是热处理工艺中最重要的工序,淬火后得到的组织主要是马氏体,此外还有少量残余奥氏体,对高碳钢还有未融的碳化物。钢件淬火的主要目的是提高强度、硬度和耐磨性。结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑性、韧性的配合;轴承通过淬火和低温回火后,可以获得很高的硬度和耐磨性,对某些特殊合金淬火还会显著提高其物理性能。 1.淬火的目的 淬火可使零件获得高的硬度和耐磨性,高的接触疲劳寿命和可靠性,高的尺寸稳定性。 2.淬火冷却介质和冷却方式的选择 淬火冷却介质应保证轴承零件在冷却过程中、在奥氏体最不稳定区有足够的冷却速度,而不发生非马氏体转变;在马氏体转变范围Ms~Mf内缓慢冷却,以达到减少组织转变和开裂的效果。
|