鋼制沖壓軸承的效果與分析

1、SCM415鋼制沖壓軸承的效果與分析江蘇南方軸承股份有限公司王青松沖壓是機械制造生產(chǎn)中常用的加工工藝之一，而冷沖壓套圈，它的用材不僅直接影響到?jīng)_壓工藝過程和沖壓件的質(zhì)量，而且直接支配熱處理后產(chǎn)品的最終服役壽命。沖壓軸承一般經(jīng)由沖裁、彎曲、拉延成形、擠壓變形等復雜形變過程，所以對材料的塑性要求較高，一般沖壓軸承常用材料如表1。表1 常用材料牌號、化學成份及力學性能牌號化學成份%屈服強度抗拉強度CMnPSAltTiMpaMpaDC01(St12)0.100.500.0350.0250.020130-260270DC03(St13)0.080.450.0300.0250.020120-240270D

2、C04(St14、St15)0.080.400.0250.0200.020120-240270DC05(BSC2)0.0080.300.0200.0200.0150.20110-190260DC06(St16、St14-T、BSC3)0.0060.300.0200.0200.0150.20100-180250SPCC0.120.500.0350.0250.020270SPCD0.100.450.0300.0250.020270SPCE、SPCEN0.080.400.0250.0200.020210270常用材料的拉伸性能一般都比較好,而且熱處理后也能滿足一般使用條件,但對于使用要求較高的場合,

3、由于沒有足夠的芯部硬度,它就無法滿足.如起動電機用沖壓軸承、汽車防抱死轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的沖壓軸承,它不僅需要表面有較高的抗疲勞、高耐磨的高硬度要求,而且還需要芯部有足夠沖擊韌性.如果采用20鋼,芯部硬度和金相組織還是達不到要求,實踐表明合金鋼SCM415的優(yōu)勢就充分體現(xiàn)出來了。SCM415是一日本鋼種的低碳合金鋼,其化學成份及力學性能如下表2。.表2 SCM415的化學成份及力學性能牌號化學成份%屈服強度抗拉強度CMnPSSiCrNiMoCuMpaMpaSCM4150.0300.0300.0250.030295440由于SCM415是合金鋼,在沖壓拉伸過程中,很容易出現(xiàn)冷作硬化現(xiàn)象,導致拉延工作困難

4、加大,甚至出現(xiàn)開裂,所以在沖壓拉伸過程中,必須經(jīng)過去應力退火,消除拉伸過程中產(chǎn)生的應力,以保證后續(xù)加工過程中有足夠的塑性。采用SCM415材料加工的沖壓件經(jīng)滲碳熱處理后,在表面具有高硬度的同時,芯部又滿足抗沖擊、強韌性的使用要求。常用材料(St12等)和20鋼與SCM415加工后的沖壓軸承零件經(jīng)熱處理后的硬度、滲層、金相對比表如下表3。表3 St12、20鋼、SCM415熱處理的對比表表3 St12、20鋼、SCM415熱處理的對比表牌號表面硬度芯部硬度滲層金相圖片表面500X芯部500XSt12788-800HV150HV表面2級 芯部5級20#768-788HV250-400HV表面2級

5、芯部3級SCM415768-788HV310-450HV表面1級 芯部1級表3中的金相評級標準按JB/T7710-95執(zhí)行。從表3中可以看出常用材料和20鋼及SCM415經(jīng)熱處理后的表面硬度金相組織都相差無幾,但芯部硬度和金相組織卻有明顯的差異。St12的芯部含有大量的大塊狀游離鐵素體,使產(chǎn)品的沖擊性能明顯下降,極易導致變形、扭曲而早期失效。20鋼芯部硬度雖然有所提升,但硬度不均勻,這從芯部的金相組織可以看出,芯部有明顯的大塊狀鐵素體。但SCM415經(jīng)熱處理后,不僅表面組織較均勻,而且連芯部組織也很均勻,芯部全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,提高了芯部的沖擊韌性,使整個產(chǎn)品的綜合機械性能有了大幅度的提升,從而保證了產(chǎn)品在重要使用場合的性能。當然,用SCM415鋼加工的沖壓件在熱處理過程中需要嚴格控制,有關(guān)工藝參數(shù)如淬火溫度、淬火時間、爐內(nèi)氣氛、淬火油溫、淬火延時、中間清洗溫度及時間、冷凍溫度及時間、回火溫度及時間以及