《(精品)第六节轴承钢.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)第六节轴承钢.ppt（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六节第六节 滚动轴承钢滚动轴承钢一、工作条件及性能要求一、工作条件及性能要求（1）内圈）内圈 （2）外圈）外圈（3）滚动体）滚动体（4）保持架保持架（1）、（）、（2）、（）、（3）均为滚动轴承钢）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）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、对于尺寸较大的轴承，承受的力也很大，并且 还会有一定的冲击还会有一定的冲击1、高的接触应力、高的接触应力（可高达（可高达300035000MPa）并且）并且 有滚动和滑动有滚动和滑动磨损和接触疲劳磨损和接触疲劳表面具有高硬度、耐磨性和接触疲劳强度表
2、面具有高硬度、耐磨性和接触疲劳强度选材：高碳钢选材：高碳钢失效形式失效形式:选材：渗碳钢选材：渗碳钢断裂断裂失效形式失效形式:大的轴承要有较高的韧性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。时在大气和润滑剂中具有一定的抗腐蚀能力。二、化学成分二、化学成分1、0.951.1%C 2、0.41.65%Cr 淬透性和耐磨性（淬透性和耐磨性（Fe，Cr）3C3、0.450.75%Si 0.951.25%Mn 提高淬透
3、性提高淬透性4、P0.025%S0.025%减少夹杂物，提高疲劳寿命减少夹杂物，提高疲劳寿命GCr9 GCr15 GCr9SiMn GCr15SiMn常用钢号常用钢号淬透性增加淬透性增加三、热处理特点三、热处理特点目的：如果终锻温度比目的：如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度较高和锻造后冷却速度比较慢，会出现网状碳比较慢，会出现网状碳化物的缺陷。这种网状化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不碳化物在球化退火时不易被消除，需要在球化易被消除，需要在球化退火前用正火工艺进行退火前用正火工艺进行消除。消除。网状渗碳体网状渗碳体（一）正火和球化退火（一）正火和球化退火1 1、正火、正火900950空冷
4、或风冷空冷或风冷索氏体索氏体270390HB正火工艺正火工艺得到均匀得到均匀A网状渗碳体网状渗碳体目的：目的：1、便于切削加工便于切削加工 207229HBS2、为为淬火作组织准备淬火作组织准备 粒状珠光体在加热时渗碳粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解，得到含碳量为体不容易溶解，得到含碳量为0.450.6%左右的左右的A+未溶渗碳体，渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏未溶渗碳体，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，淬火后得到隐体基体上，奥氏体晶粒非常细小，淬火后得到隐针针M和均匀分布在和均匀分布在M上的未溶碳化物，硬度、接触上的未溶碳化物，硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。
5、疲劳强度和耐磨性都很高。2 2、球化退火、球化退火球化退火工艺球化退火工艺780810 12h710720 34h（二）淬火和回火（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。淬火加热温度对高碳钢组织和性能影响非常大。当加热温度高于当加热温度高于Ac1后，随加热温度升高，会发后，随加热温度升高，会发生如下变化：生如下变化：1 1、加热温度对组织和性能的影响、加热温度对组织和性能的影响1、A中的含碳量中的含碳量2、残余奥氏体、残余奥氏体3、晶粒、晶粒A中的含碳量不断升高，马氏中的含碳量不断升高，马氏体硬度不断升高，韧性降低。体硬度不断升高，韧性降低。残余奥氏体含量不断升高，残余奥氏体
6、含量不断升高，导致淬火后硬度略有降低。导致淬火后硬度略有降低。晶粒不断长大，淬火后组织由隐针晶粒不断长大，淬火后组织由隐针M变为粗大透镜状变为粗大透镜状M，强度和韧性降低。强度和韧性降低。64HRC约约0.5%约约5%Ac1Accm温度温度马氏体中含碳量马氏体中含碳量残余残余A820840油油冷冷温温度度时间时间150170 回火回火13次次2 2、淬火、回火工艺、淬火、回火工艺（三）冷处理（三）冷处理对于精密轴承，对于精密轴承，要求残余要求残余A要少要少，否则在使用过，否则在使用过程中因残余程中因残余A转变为转变为M而使尺寸变化。而使尺寸变化。淬火后立即冷到淬火后立即冷到-79-80 保持保
7、持12h，回火后可回火后可使残余使残余A减少到减少到5%左右。冷处理后可使硬度提左右。冷处理后可使硬度提高高2HRC左右。左右。多次回火也可以使尺寸稳定。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于回火温度的温度下保温510h，消除内应力，消除内应力，稳定尺寸。稳定尺寸。（四）时效处理（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，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。可以采用等温
8、淬火方法进行处理。硝盐等温硝盐等温时间根据时间根据B下下量而定量而定空冷空冷回火回火（五）等温淬火（五）等温淬火等温温度选在等温温度选在Ms点附近，得到点附近，得到M+B下下+A+K。A1MS时间时间温度温度四、轴承零件的生产工艺路线四、轴承零件的生产工艺路线棒料棒料（球化退火状态）（球化退火状态）冷镦冷镦粗磨粗磨淬火淬火加低温回火加低温回火磨磨研磨（抛光）研磨（抛光）无缝管无缝管（球化退火状态）（球化退火状态）机加工机加工淬火加淬火加低温回火低温回火粗磨粗磨研磨（抛光）研磨（抛光）锻造锻造球化退火球化退火机加工机加工淬火加低温回火淬火加低温回火粗磨粗磨研磨（抛光）研磨（抛光）（一）钢球、滚柱
9、（一）钢球、滚柱（二）微型、小型套圈（二）微型、小型套圈（三）小型、中型、大型（三）小型、中型、大型习题：习题：1.渗氮、碳氮共渗、渗碳热处理工艺适合哪些齿轮的渗氮、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热处理？随齿轮模数的增大，渗碳层深度应该如何变化？变化？2.模数为模数为8的齿轮，选用什么材料比较合适？写出加工的齿轮，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。直接淬火）；说明预先热处理的目的。3.（参考（参考p143、p235）4.3、滚
10、动轴承常用的材料是什么钢？说明预先热处理、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，热处理工艺有的目的？精密轴承与普通轴承相比，热处理工艺有何特点？何特点？渗碳渗碳(900950)渗氮渗氮(500600)碳氮共渗碳氮共渗(820860)变形减少变形减少耐磨性提高耐磨性提高低应力高速度低应力高速度（应（应力浅，速度高，精力浅，速度高，精度高，耐磨性要求度高，耐磨性要求高），渗氮高），渗氮高应力低速度高应力低速度（最（最大应力深，速度低，大应力深，速度低，一定的耐磨性），一定的耐磨性），渗碳渗碳高应力高速度高应力高速度（最大应力深，（最大应力深，速度高，精度高，速度
11、高，精度高，耐磨性要求高），耐磨性要求高），共渗共渗1、渗氮、碳氮共渗、渗碳热处理工艺适合哪些齿轮的、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热处理？随齿轮模数的增大，渗碳层深度应该如何变化？化？滚动轴承钢，常用牌号为滚动轴承钢，常用牌号为GCr9 GCr15 GCr9SiMn GCr15SiMn3、滚动轴承常用的材料是什么钢？说明预先热处理的目、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？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，正火：如果
12、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。时不易被消除，需要在球化退火前用正火工艺进行消除。球化退火球化退火：（1）便于切削加工便于切削加工 207229HBS（2）为淬火作组织准备为淬火作组织准备 粒状珠光体在加热时渗碳体不粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解，得到含碳量为容易溶解，得到含碳量为0.450.6%左右的左右的A+未溶渗碳未溶渗碳体体，渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏体基体上，奥氏，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
13、火后得到隐针体晶粒非常细小，淬火后得到隐针M和均匀分布在和均匀分布在M上上的未溶碳化物，硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。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，要求残余对于精密轴承，要求残余A要少，否则在使用过程中要少，否则在使用过程中因残余因残余A转变为转变为M而使尺寸变化。而使尺寸变化。淬火后立即冷到淬火后立即冷到-79-80 保持保持12h，冷处理可使残冷处理可使残余余A减少到减少到5%左右。冷处理后可使硬度提高左右。冷处理后可使硬度提高2HRC左右。左右。磨削后还要进行时效处理，在低于回火温度的温度磨削后还要进行时效处理，在低于回火温度的温度下保温下保温510h，消除内应力，稳定尺寸。消除内应力，稳定尺寸。