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轴承钢冶炼过程中的基本技术和注意事项

发布时间:2020年11月11日上午10:49

轴承钢冶炼过程的要求是非常严格的。

一、严格的化学成分要求

一般轴承用钢主要是高碳铬轴承钢,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的铬,并含有少量的锰、硅元素的过共析钢。铬可以改善热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性,又可以提高钢的防锈性能和磨削性能。但当铬含量超过1.65%时,淬火后会增加钢中残余奥氏体,降低硬度和尺寸稳定性,增加碳化物的不均匀性,降低钢的冲击韧性和疲劳强度。为此,高碳铬轴承钢中的含铬量一般控制在1.65%以下。只有严格控制轴承钢中的化学成分,才能通过热处理工序获得满足轴承性能的组织和硬度。

二、高精度的尺寸要求

滚动轴承用钢要求钢材尺寸精度较高,这是因为大部分轴承零件都要经过压力成型。为了节省材料和提高劳动生产率,绝大部分轴承套圈都是经过锻造成型,钢球是经过冷镦或热轧成型,小尺寸的滚子也是经过冷镦成型。如果钢材的尺寸精度 不高,就无法精确地计算下料尺寸和重量,而不能保证轴承零件的产品质量,也容易造成设备和模具的损坏。

轴承钢冶炼过程中的基本技术和注意事项

三、特别严格的纯洁度要求

钢的纯洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少,纯洁度越高,钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落、显著降低轴承寿命的主要原因。特别是脆性夹杂物危害最大,由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来,严重影响轴承零件精加工后的表面质量。因此,为了提高轴承的使用寿命和可靠性,必须降低轴承钢中夹杂物的含量。

四、严格的低倍组织和显微(高倍)组织要求

轴承钢的低倍组织是指一般疏松、中心疏松和扁析,显微(高倍)组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性,并使之组织不均匀,在淬火时容易变形与开裂。带状碳化物影响退火和淬火回火组织以及接触疲劳强度。低、高倍组织的优劣对滚动轴承的性能和使用寿命有很大的影响,所以,在轴承材料标准中对低、高倍组织有着严格的要求。

五、特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求

对轴承钢而言,表面缺陷包括裂纹、夹渣、毛刺、结疤、氧化皮等,内部缺陷包括缩孔、气泡、白点、严重的疏松和偏析等。这些缺陷对于轴承的加工、轴承的性能和寿命有很大的影响,在轴承材料标准中明确规定不允许出现这些缺陷。

轴承钢冶炼过程中的基本技术和注意事项

六、特别严格的碳化物不均匀性要求

在轴承钢中,如果出现严重的碳化物分布不均匀,则在热处理加工过程中就容易造成组织和硬度的不均匀,钢的组织不均匀性对接触疲劳强度有较大的影响。另外,严重的碳化物不均匀性还容易使轴承零件在淬火冷却时产生裂纹,碳化物不均匀性还会导致轴承的寿命降低因此,在轴承材料标准中,对不同规格的钢材均有明确的特别要求。

七、特别严格的表面脱碳层要求

在轴承材料标准中对钢材表面脱碳层有着严格的规定,如果表面脱碳层超出标准的规定范围,且在热处理前的加工过程中又没有将其全部清除掉,则在热处理淬火过程中就容易产生淬火裂纹,造成零件的报废。

八、其他要求

在轴承钢材料标准中还对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态、标识等有严格的要求。

轴承钢冶炼过程中的基本技术和注意事项

判断轴承在使用中的损伤程度可以采用一听、二摸、三观察的方法来确定。

1、听:利用听觉来识别不规则的运转是一种很常用的方法。如用螺丝刀或电子式听诊器来察觉某一零件的非正常噪音是有一定经验的操作者和维修人员经常使用的办法。轴承如果是在良好的运转状态下会发出低的呜呜声音。若轴承发出的是尖锐的嘶嘶音、吱吱音以及其它不规则的声音时,就有可能是表示轴承已经处于不良的运转状态中了。

2、摸:高温经常表示轴承已经处于异常情况。高温对轴承内的润滑剂也是有害的,但轴承某些时候的高温是由轴承内的润滑剂引起的。若轴承在超过120℃的温度长期运转会降低轴承寿命。引起轴承高温的原因有润滑剂不足或过分润滑、润滑剂内含有杂质、负载过大、轴承损坏、游隙不足以及油封产生的高摩擦等。在正常的情况下,轴承在刚润滑或再润滑过后会有自然的温升并且会持续一到两天。

3、观察:轴承若得到良好的润滑并且没有杂物及湿气进入,表明轴承的油封没有磨损。如果在打开轴承箱后,应目视检查轴承及定期检查油封。检查靠紧轴承处油封的状况以确保它们足以防止热液体、腐蚀性液体及气体沿着轴心渗入轴承,油封若已损坏应尽快更好。检查自动润滑系统以确保机油或润滑脂进入轴承内,并确保正确的填加量同时检查润滑剂是否变色或变黑,若是有这种情况通常表示润滑剂含有了杂质,这种情况对轴承的使用是有害的。

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