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摘自《金属加工(热加工)》杂志
关于小、微型精细轴承来讲,原材料的化学成份、原始结构、机加工程度、热处置工艺,以及加工配置均有也许极地面影响轴承的操纵寿命。本文紧要从真空热处置工艺和配置方面谈一下小我的主张,欠妥之处敬请指摘匡正。
真空热处置的进展概略年先后,美国公司和日本真空研讨所研发出了真空淬石油和水剂淬火剂,轴承钢的热处置最先采取真空热处置,而真空手艺在热处置行业也获得赶快进展。从单室炉进展到多室组合机群,从通常真空热处置进展到高压气淬、真空水剂淬火、真空渗碳、真空碳氮共渗及多元共渗等。颠末几十年的勉力,国内真空炉的制做原料和程度也获得了很大抬高,消沉了操纵单元的临盆成本,真空热处置的运用界限赶快扩充。
今朝,真空热处置曾经在种种对象钢、不锈钢、高速钢、轴承钢及统统的碳钢和合金钢等紧急零件的热处置上获得运用。
真空热处置的好处(1)也许实行光洁热处置。工件在低于大气压的压力下加热时,不来往空气,不产生表面改变。将炉内抽真空到0.1~1Pa时,工件内的杂质含量也许消沉到1.5ppm(1ppm=0.%),以是工件实行了明净光洁淬火的目标。
(2)工件真空淬火后畸变小。如外径65mm,壁厚2mm的9Cr18向心轴承套圈,经真空淬火后,其椭圆度较通俗热处置减小到1/8~1/9。
(3)具备脱气影响,抬高被处置工件的力学功能和操纵寿命。由于钢铁在锻炼时会吸气(H2、N2、CO等),进而产生微弱器孔和氢脆,用真空手艺也许将工件内的水份等不纯气体抽掉,使工件表面明净光洁,不易产生氢脆。且因表面原料获得改正,工件耐磨性抬高,其操纵寿命也许抬高30%~%。
(4)也许削减热处置后的机加工余量。真空热处置后没有氧化脱碳局面,畸变很小,以是热处置后也许削减加工乃至罢职机加工。
(5)分解氧化物。认真空度低于金属或合金的响应氧化物的分解压力时,其氧化物会产生分解,产生游离氧排出,使工件表面原料进一步抬高,可活化工件表面。
(6)职掌处境明净,职掌主动轻便,属无公害、无混浊的明净热处置。
临盆案例小、微型精细轴承的紧要生效大势是磨损及委靡毁坏,是以须要工件具备匀称的硬度,高的耐磨性、弹性极限和来往委靡强度,充足的淬透性和韧性,以及微弱的畸变。
我公司临盆的小、微型轴承材质为国产GCr15,轴承外圈直径4~50mm,厚0.2~1.5mm,内圈直径3~45mm,厚0.5~1.5mm,淬火硬度≥63HRC,金相结构相符JB/T—《高碳铬轴承钢滾动轴承热处置手艺前提》中规则的2级隐晶或藐小结晶状马氏体,匀称散布的藐小残留碳化物和少数残留奥氏体。统一炉产物的硬度差≤1HRC,畸变≤0.01mm。关于精细轴承来讲,其原料平静性特别紧急,个中热处置起着很关键的影响,为此工艺装置和工艺确实定显得特殊的紧急。
为此,咱们取舍了北京机电研讨所临盆的WZC-45卧式双室油气淬真空炉,真空淬石油和回石油取舍了南京科润产业介质有限公司的KR真空淬石油和KR回石油。从年操纵于今,两个单元供给的产物原料杰出,功能平静,售后效劳品格高。
(1)WZC—45双室油气淬火炉
该炉加热功率60kW,炉膛加热室尺寸为mm×mm×mm,额定装炉量kg,最高处事温度℃,炉温匀称性±5℃,加热室极限真空度6.6×10-3~6.6Pa,压升率0.66Pa/h,淬火充气压力8.7×Pa。这类炉型合适于小、微型轴承的淬火。
为保证轴承套圈的淬火原料和产量,在淬火料筐内放三层料盘,凭借不同型号的轴承套圈,每炉产量为40~70kg。由于真空加热的速率较量慢,真空加热工夫是盐炉的4~6倍,空气炉的1.5~2倍,以是要举办预热,使每层料盘上的套圈温度能匀称。将预热温度设在℃,从室温升到℃的加热工夫45min,在℃保温40min,真空度为40Pa;而后经15min升温至~℃举办保温50~90min(凭借型号肯定响应的淬火温度和保温工夫),真空度为0.1Pa。关于轴承钢而言,在℃下列加热,真空度越高,脱气成果越好,表面越亮;但真空度也不能过高,不然会产生脱铬,产物产生粘接,影响轴承的操纵寿命。
(2)淬火冷却介质
关于小、微型轴承,采取真空淬火时,其冷却介质须要用真空淬石油,且真空淬石油一定餍足下列前提:
①蒸气压较低,通常在10-2~10-4Pa,以保证在10-1~10Pa真空度前提下,真空淬石油不会产生显然蒸发。
②杂质与残碳少,酸值低。零件真空淬火后的表面光洁度应不低于准则试样的70%。
③临界压强低,冷却功能好。零件真空淬火后的硬度要匀称,到达常压淬火硬度或更高。
④热平静性好,即抗老化功能好,操纵寿命长。
颠末商场调研,我公司取舍了南京科润产业介质临盆的KR真空淬石油,此真空淬石油能餍足产物的手艺请求,具备光洁性好、易洗濯、油的带耗少、易抽真空,以及热氧化而温度性好等特性,所淬工件硬度匀称,畸变小。多年来油品格量平静,操纵寿命长,从年操纵于今没有整槽改换过新的淬石油,在寻常损耗的情状之下,仅寻常增加新油云尔。
我公司老成依照职掌规程,在新油投入使历时举办脱气处置,真空油的操纵温度掌握在70~80℃。在加热结果打算淬火时,料筐从加热室加入淬火室时须当即封闭热闸门,并对加热室举办连续抽真空,以保证加热室的真空度不停高于淬火室,使两室之间具备杰出的隔热密封形态。淬火时油槽应充入4~6.7×Pa的高纯氮气(99.%),以坚持油面压强,按捺淬石油的蒸发,消沉淬火室油雾浓度。轴承套圈冷透明,出油槽沥干残油,并对淬火室抽真空,裁撤油雾气,翻开炉门开工件,停炉后加热室应坚持真空形态(3.99×Pa),防备空气也许水份加入。当加热室温度小于℃,淬火室再举办抽真空脱气;当加热室温度降到℃下列就也许割断水、气和电源了。
(3)油浴回火炉
能轮回固定的油浴回火炉是为了保证小、微型精细轴承套圈的淬火应力消除充足,尺寸平静性好,硬度匀称,不会致使制品安装后因回火不充足而产生畸变。对回石油的请求是闪点高、油烟小、热氧化平静性好,以及操纵寿命长。
做家:上海鸣志精细轴承制造有限公司胡正贵
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