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軸承熱處理發展歷程與技術應用2019-11-13 22:05:33

 熱處理發展歷程

  (1)清潔熱處理

  熱處理生產形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會對環境造成污染。解決熱處理的環境污染問題,實行清潔熱處理(或稱綠色環保熱處理)是發達國家熱處理技術發展的方向之一。為減少SO2、CO、CO2、粉塵及煤渣的排放,已基本杜絕使用煤作燃料,重油的使用量也越來越少,改用輕油的居多,天然氣仍然是最理想的燃料。

  燃燒爐的廢熱利用已達到很高的程度,燃燒器結構的優化和空—燃比的嚴格控制保證了合理燃燒的前提下,使NOX和CO降低到最低限度;使用氣體滲碳、碳氮共滲及真空熱處理技術替代鹽浴處理以減少廢鹽及含CN-有毒物對水源的污染;采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油,采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染。

  (2)精密熱處理

  精密熱處理有兩方面的含義:一方面是根據零件的使用要求、材料、結構尺寸,利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術,優化工藝參數,達到所需的性能或最大限度地發揮材料的潛力;另一方面是充分保證優化工藝的穩定性,實現產品質量分散度很小(或為零)及熱處理畸變為零。

  (3)節能熱處理

  科學的生產和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素,建立專業熱處理廠以保證滿負荷生產、充分發揮設備能力是科學管理的選擇。在熱處理能源結構方面,優先選擇一次能源;充分利用廢熱、余熱;采用耗能低、周期短的工藝代替周期長、耗能大的工藝等。

  4)少無氧化熱處理

  由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱,熱處理后零件的性能得到提高,熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少,熱處理后的精加工留量減少,提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質量、減少畸變、提高壽命。

  熱處理技術應用效果

  (1)擴大了GCr15鋼應用范圍

  一般地GCr15鋼M淬火時套圈有效壁厚在12mm以下,但BL淬火時由于硝鹽冷卻能力強,若采用攪拌、串動、加水等措施,套圈有效壁厚可擴大至28mm左右。

  (2)硬度穩定、均勻性好

  由于BL轉變是一個緩慢過程,一般GCr15鋼需4h,GCr18Mo鋼需5h,套圈在硝鹽中長時間等溫,表面心部組織轉變幾乎同時進行,因此硬度穩定、均勻性好,一般GCr15鋼BL淬火后硬度在59~61HRC,均勻性≤1HRC,不象淬火時套圈壁厚稍大一些就出現硬度低、軟點、均勻性差等問題。

  (3)減少淬火、磨削裂紋

  在鐵路、軋機軸承生產中,由于套圈尺寸大、重量重,油淬火時M組織脆性大,為使淬火后獲得高硬度常采取強冷卻措施,結果導致淬火微裂紋;而BL淬火時,由于BL組織比M組織韌性好得多,同時表面形成高達-400~-500MPa的壓應力,極大地減小了淬火裂紋傾向;在磨加工時表面壓應力抵消了部分磨削應力,使整體應力水平下降,大大減少了磨削裂紋。

  (4)軸承使用壽命提高

  對于承受大沖擊載荷的鐵路、軋機軸承等,經M淬火后使用時主要失效形式為:裝配時內套開裂,使用過程中受沖擊外圈擋邊掉塊、內圈碎裂,而等溫淬火軸承由于沖擊韌性好、表面壓應力,無論裝配時內套開裂,還是使用過程中外套擋邊掉塊、內套碎裂傾向性大大減小,且可降低滾子的邊緣應力集中。因此,經等溫淬火后比M淬火后平均壽命及可靠性提高。 

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