第六节+轴承钢.ppt

第六节滚动轴承钢,一、工作条件及性能要求,（1）内圈（2）外圈（3）滚动体（4）保持架,（1）、（2）、（3）均为滚动轴承钢保持架为低碳钢（球轴承）和有色金属（滚柱轴承）,2、对于尺寸较大的轴承，承受的力也很大，并且还会有一定的冲击,1、高的接触应力（可高达300035000MPa）并且有滚动和滑动,磨损和接触疲劳,表面具有高硬度、耐磨性和接触疲劳强度,选材：高碳钢,失效形式:,选材：渗碳钢,断裂,失效形式:,大的轴承要有较高的韧性,滚动轴承钢必须有高而均匀的耐磨性，高的弹性极限和接触疲劳强度，足够的韧性和淬透性，同时在大气和润滑剂中具有一定的抗腐蚀能力。,二、化学成分,1、0.951.1%C2、0.41.65%Cr淬透性和耐磨性（Fe，Cr）3C3、0.450.75%Si0.951.25%Mn提高淬透性4、P0.025%S0.025%减少夹杂物，提高疲劳寿命,GCr9GCr15GCr9SiMnGCr15SiMn,常用钢号,三、热处理特点,目的：如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢，会出现网状碳化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不易被消除，需要在球化退火前用正火工艺进行消除。,（一）正火和球化退火,1、正火,正火工艺,目的：1、便于切削加工207229HBS2、为淬火作组织准备粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解，得到含碳量为0.450.6%左右的A+未溶渗碳体，渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏体基体上，奥氏体晶粒非常细小，淬火后得到隐针M和均匀分布在M上的未溶碳化物，硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。,2、球化退火,球化退火工艺,（二）淬火和回火,淬火加热温度对高碳钢组织和性能影响非常大。当加热温度高于Ac1后，随加热温度升高，会发生如下变化：,1、加热温度对组织和性能的影响,1、A中的含碳量,2、残余奥氏体,3、晶粒,A中的含碳量不断升高，马氏体硬度不断升高，韧性降低。,残余奥氏体含量不断升高，导致淬火后硬度略有降低。,晶粒不断长大，淬火后组织由隐针M变为粗大透镜状M，强度和韧性降低。,2、淬火、回火工艺,（三）冷处理,对于精密轴承，要求残余A要少，否则在使用过程中因残余A转变为M而使尺寸变化。淬火后立即冷到-79-80保持12h，回火后可使残余A减少到5%左右。冷处理后可使硬度提高2HRC左右。多次回火也可以使尺寸稳定。,对精密轴承，磨削后还要进行时效处理，在低于回火温度的温度下保温510h，消除内应力，稳定尺寸。,（四）时效处理,对于高速铁路轴承和矿山、冶金机械上使用的轴承，承受载荷大，对韧性要求高。为了提高韧性，可以采用等温淬火方法进行处理。,（五）等温淬火,等温温度选在Ms点附近，得到M+B下+A+K。,四、轴承零件的生产工艺路线,棒料（球化退火状态）冷镦粗磨淬火加低温回火磨研磨（抛光）,无缝管（球化退火状态）机加工淬火加低温回火粗磨研磨（抛光）,锻造球化退火机加工淬火加低温回火粗磨研磨（抛光）,（一）钢球、滚柱,（二）微型、小型套圈,（三）小型、中型、大型,习题：渗氮、碳氮共渗、渗碳热处理工艺适合哪些齿轮的热处理？随齿轮模数的增大，渗碳层深度应该如何变化？模数为8的齿轮，选用什么材料比较合适？写出加工工艺路线，画出渗碳工艺曲线（注明温度）（采用直接淬火）；说明预先热处理的目的。（参考p143、p235）3、滚动轴承常用的材料是什么钢？说明预先热处理的目的？精密轴承与普通轴承相比，热处理工艺有何特点？,渗碳(900950),渗氮(500600),碳氮共渗(820860),变形减少耐磨性提高,低应力高速度（应力浅，速度高，精度高，耐磨性要求高），渗氮,高应力低速度（最大应力深，速度低，一定的耐磨性），渗碳,高应力高速度（最大应力深，速度高，精度高，耐磨性要求高），共渗,1、渗氮、碳氮共渗、渗碳热处理工艺适合哪些齿轮的热处理？随齿轮模数的增大，渗碳层深度应该如何变化？,滚动轴承钢，常用牌号为GCr9GCr15GCr9SiMnGCr15SiMn,3、滚动轴承常用的材料是什么钢？说明预先热处理的目的？精密轴承与普通轴承相比，热处理工艺有何特点？,正火：如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢，会出现网状碳化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不易被消除，需要在球化退火前用正火工艺进行消除。,球化退火：（1）便于切削加工207229HBS（2）为淬火作组织准备粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解，得到含碳量为0.450.6%左右的A+未溶渗碳体，渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏体基体上，奥氏体晶粒非常细小，淬火后得到隐针M和均匀分布在M上的未溶碳化物，硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。,对于精密轴承，要求残余A要少，否则在使用过程中因残余A转变为M而使尺