滾動軸承鋼及其熱處理PPT課件

1、第1頁/共26頁第2頁/共26頁第3頁/共26頁第4頁/共26頁第5頁/共26頁第6頁/共26頁第7頁/共26頁 第8頁/共26頁滾動軸承鋼及其熱處理滾動軸承鋼及其熱處理第9頁/共26頁一、軸承分類一、軸承分類滑動軸承滑動軸承滾動軸承滾動軸承在滑動摩擦下工作的軸承在滑動摩擦下工作的軸承在滾動摩擦下工作的軸承在滾動摩擦下工作的軸承第10頁/共26頁滑動軸承滑動軸承特點：工作平穩(wěn)、可靠、無噪聲。在液體潤滑條件下，滑特點：工作平穩(wěn)、可靠、無噪聲。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的

2、吸振能力。摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。結(jié)構(gòu)：軸頸、軸瓦、軸承襯結(jié)構(gòu)：軸頸、軸瓦、軸承襯滑動軸承材料：軸承合金（巴氏合金）、耐磨鑄鐵、銅基滑動軸承材料：軸承合金（巴氏合金）、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳和鋁基合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳-石石墨，聚四氟乙烯、改性聚甲醛墨，聚四氟乙烯、改性聚甲醛應(yīng)用：一般在低速重載工況條件下，或者是維護保養(yǎng)及應(yīng)用：一般在低速重載工況條件下，或者是維護保養(yǎng)及加注潤滑油困難的運轉(zhuǎn)部位。加注潤滑油困難的運轉(zhuǎn)部位。第11頁/共26頁滾動軸承滾動軸承特點：使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速特點：使用維護

3、方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較高。與滑動軸承比較，滾動軸承的徑向尺度下承載能力較高。與滑動軸承比較，滾動軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時壽命低，聲響較大。寸較大，減振能力較差，高速時壽命低，聲響較大。結(jié)構(gòu)：外圈，內(nèi)圈，滾動體和保持架結(jié)構(gòu)：外圈，內(nèi)圈，滾動體和保持架滾動軸承材料：套圈和滾動體通常采用強度高、耐磨性好滾動軸承材料：套圈和滾動體通常采用強度高、耐磨性好的滾動軸承鋼的滾動軸承鋼應(yīng)用：一般在中速、輕載工況條件下應(yīng)用：一般在中速、輕載工況條件下第12頁/共26頁二、滾動軸承結(jié)構(gòu)二、滾動軸承結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)圈）內(nèi)圈 （2）外圈）外圈（3）滾動體）滾動體（4）保持架）保

4、持架（1）、（）、（2）、（）、（3）均為滾動軸承鋼）均為滾動軸承鋼（4）為低碳鋼（球軸承）和有色金屬（滾柱軸承）為低碳鋼（球軸承）和有色金屬（滾柱軸承）第13頁/共26頁1、高的接觸應(yīng)力、高的接觸應(yīng)力 （可高達（可高達300035000MPa）并且）并且 有滾動和滑動有滾動和滑動磨損和接觸疲勞磨損和接觸疲勞表面具有高硬度、耐磨性和接觸疲勞強度表面具有高硬度、耐磨性和接觸疲勞強度選材：高碳鋼選材：高碳鋼失效形式失效形式:三、滾動軸承服役條件三、滾動軸承服役條件第14頁/共26頁2、對于尺寸較大的軸承，承受的力也很大，并且、對于尺寸較大的軸承，承受的力也很大，并且 還會有一定的沖擊還會有一定的沖

5、擊選材：滲碳鋼選材：滲碳鋼斷裂斷裂失效形式失效形式:大的軸承要有較高的韌性大的軸承要有較高的韌性 滾動軸承鋼必須有高而均勻的耐磨性，高的滾動軸承鋼必須有高而均勻的耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和淬透性，彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和淬透性，同時在大氣和潤滑劑中具有一定的抗腐蝕能力。同時在大氣和潤滑劑中具有一定的抗腐蝕能力。 第15頁/共26頁四、軸承鋼的化學成分四、軸承鋼的化學成分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 提高淬透性提高淬透性4、P0.025% S0

6、.025 % 減少夾雜物，提高疲勞壽命減少夾雜物，提高疲勞壽命GCr9 GCr15 GCr9SiMn GCr15SiMn常用鋼號常用鋼號淬透性增加淬透性增加第16頁/共26頁五、軸承鋼熱處理特點五、軸承鋼熱處理特點目的：如果終鍛溫度比目的：如果終鍛溫度比較高和鍛造后冷卻速度較高和鍛造后冷卻速度比較慢，會出現(xiàn)網(wǎng)狀碳比較慢，會出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物的缺陷。這種網(wǎng)狀化物的缺陷。這種網(wǎng)狀碳化物在球化退火時不碳化物在球化退火時不易被消除，需要在球化易被消除，需要在球化退火前用正火工藝進行退火前用正火工藝進行消除。消除。網(wǎng)狀滲碳體網(wǎng)狀滲碳體（一）正火和球化退火（一）正火和球化退火1 1、正火、正火第17頁/共26

7、頁900950空冷或風冷空冷或風冷索氏體索氏體270390HB正火工藝正火工藝得到均勻得到均勻A網(wǎng)狀滲碳體網(wǎng)狀滲碳體第18頁/共26頁目的：目的：1、 便于切削加工便于切削加工 207229HBS2、 為為淬火作組織準備淬火作組織準備 粒狀珠光體在加熱時滲碳粒狀珠光體在加熱時滲碳體不容易溶解，得到含碳量為體不容易溶解，得到含碳量為0.450.6%左右的左右的A+未溶滲碳體，滲碳體呈細小球狀均勻分布在奧氏未溶滲碳體，滲碳體呈細小球狀均勻分布在奧氏體基體上，奧氏體晶粒非常細小，淬火后得到隱體基體上，奧氏體晶粒非常細小，淬火后得到隱針針M和均勻分布在和均勻分布在M上的未溶碳化物，硬度、接上的未溶碳化

8、物，硬度、接觸疲勞強度和耐磨性都很高。觸疲勞強度和耐磨性都很高。2 2、球化退火、球化退火第19頁/共26頁球化退火工藝球化退火工藝780810 12h710720 34h第20頁/共26頁（二）淬火和回火（二）淬火和回火 淬火加熱溫度對高碳鋼組織和性能影響非常大。淬火加熱溫度對高碳鋼組織和性能影響非常大。當加熱溫度高于當加熱溫度高于Ac1后，隨加熱溫度升高，會發(fā)生后，隨加熱溫度升高，會發(fā)生如下變化：如下變化：1 1、加熱溫度對組織和性能的影響、加熱溫度對組織和性能的影響1、奧氏體的含碳量、奧氏體的含碳量2、殘余奧氏體、殘余奧氏體3、晶粒、晶粒隨隨A含碳量不斷升高，馬氏含碳量不斷升高，馬氏體硬

9、度不斷升高，韌性降低。體硬度不斷升高，韌性降低。殘余奧氏體含量不斷升高，導致殘余奧氏體含量不斷升高，導致淬火后硬度略有降低。淬火后硬度略有降低。晶粒不斷長大，淬火后組織由隱針晶粒不斷長大，淬火后組織由隱針M變變?yōu)榇执笸哥R狀為粗大透鏡狀M，強度和韌性降低。，強度和韌性降低。第21頁/共26頁820840油油冷冷溫度溫度時間時間150170 回火回火13次次2 2、淬火、回火工藝、淬火、回火工藝第22頁/共26頁（三）冷處理（三）冷處理 對于精密軸承，要求殘余對于精密軸承，要求殘余A要少，否則在使用要少，否則在使用過程中因殘余過程中因殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镸而使尺寸變化。而使尺寸變化。 淬火后立即冷到

10、淬火后立即冷到-79-80 保持保持12h，回火后可，回火后可使殘余使殘余A減少到減少到5%左右。冷處理后可使硬度提高左右。冷處理后可使硬度提高2HRC左右。左右。 多次回火也可以使尺寸穩(wěn)定。多次回火也可以使尺寸穩(wěn)定。 對精密軸承，磨削后還要進行時效處理，在對精密軸承，磨削后還要進行時效處理，在低于回火溫度的溫度下保溫低于回火溫度的溫度下保溫510h，消除內(nèi)應(yīng)力，消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸。穩(wěn)定尺寸。（四）時效處理（四）時效處理第23頁/共26頁 對于高速鐵路軸承和礦山、冶金機械上使用的對于高速鐵路軸承和礦山、冶金機械上使用的軸承，承受載荷大，對韌性要求高。為了提高韌性，軸承，承受載荷大，對韌性要求高。為了提高韌性，可以采用等溫淬火方法進行處理?？梢圆捎玫葴卮慊鸱椒ㄟM行處理。硝鹽等溫硝鹽等溫時間根據(jù)時間根據(jù)B下下量而定量而定空冷空冷回火回火（五）等溫淬火（五）等溫淬火 等溫溫度選在等溫溫度選在Ms點附近，得到點附近，得到M+B下下+A+K。A1MS時間時間溫度溫度第24頁/共26頁六、軸承零件的生產(chǎn)工藝路線六、軸承零件的生產(chǎn)工藝路線棒料棒料（球化退火狀態(tài)）（球化退火狀態(tài)）冷鐓冷鐓粗磨粗磨淬火淬火加低溫回火加低溫回火磨磨研磨（拋光）研磨（拋光）無縫管無縫管（球化退火狀態(tài)）（球化退火狀態(tài)）機加工