軸承零件磨削缺陷形成原因及對(duì)策

1、特輕及薄壁系列軸承套圈熱處理變形分析我廠(chǎng)生產(chǎn)的特輕及薄壁系列軸承套圈在RJC1508生產(chǎn)線(xiàn)上淬火后變形超差率達(dá)10%～20%，，有些因變形過(guò)大而報(bào)廢，給生產(chǎn)進(jìn)度和整形工序帶來(lái)很大壓力。一淬火過(guò)程對(duì)變形的影響1淬火溫度淬火溫度是影響變形的主要參數(shù)之一，直接影響變形的大小。如淬火溫度選擇較高，在加熱過(guò)程中會(huì)使喚加熱速度增快，當(dāng)套圈子表面（A點(diǎn)）已進(jìn)入塑性區(qū)域，而套圈子心部（B點(diǎn)）還處在彈性區(qū)域，導(dǎo)致溫度梯度和脹量差△L增大，使內(nèi)應(yīng)力增加，如

2、圖1所示。在較高淬火加熱溫度下，還會(huì)使碳化物進(jìn)一步溶解，奧氏體晶粒逐漸長(zhǎng)大，使塑性變形抗力降低和內(nèi)應(yīng)力增大，造成變形增加。如淬火溫度選用適宜，可以降低套圈子表面與心部的溫度差，使加熱較均勻，從而使內(nèi)應(yīng)力降低，變形減少。淬火溫度與應(yīng)力的關(guān)系如圖2所示。故淬火溫度I區(qū)應(yīng)選用工藝下限或比下限低5～10℃，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)可選用工藝下限。2保溫時(shí)間在較低的溫度下保溫時(shí)間過(guò)短，套圈在加熱過(guò)程中就會(huì)有過(guò)多的未溶碳化物，使合金化和碳濃度不足，在淬火中使奧氏

3、體穩(wěn)定性低，易出現(xiàn)屈氏體。如保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，淬火過(guò)程中會(huì)使內(nèi)應(yīng)力相對(duì)增大，導(dǎo)致變形增多。在奧氏體均勻化時(shí)應(yīng)采用最短的保溫時(shí)間，建議取總加熱時(shí)間的0.3～0.4倍（根據(jù)零件壁厚不同選?。?冷卻方法冷卻不均勻是造成變形的原因之一，套圈在淬火冷卻時(shí)，表面冷卻快，心部冷卻慢，當(dāng)表面過(guò)冷奧氏體開(kāi)始向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，心部還未發(fā)生轉(zhuǎn)變。由于比容不同（馬氏體大于奧氏體）會(huì)產(chǎn)生一定的組織應(yīng)力，并且應(yīng)力的大小與淬火冷卻速度有很大的關(guān)系，淬火冷卻速度越快，套圈

4、的表面與心部溫差越大，達(dá)到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)的時(shí)間差越大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力也就越大，使變形增加?？刹捎靡韵麓胧┘右愿倪M(jìn)：（1）選擇用動(dòng)冷卻方法，相對(duì)降低冷卻速度，控制冷卻不均勻，減少變形。（2）鑒于在實(shí)際生產(chǎn)中熱處理均采用單一冷卻介質(zhì)（快速淬火油），可采用熱油淬火，這樣可降低套圈表里發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的時(shí)間差，相對(duì)降低冷卻不均勻程度，從而減小淬火應(yīng)力引起的變形。油溫控制在70～100℃，并盡可能高。油溫與變形的關(guān)系如圖3所示。4裝料方法根據(jù)套圈型號(hào)和壁

5、厚脹量不同，產(chǎn)品在加熱過(guò)程中的熱脹量也不同，如果產(chǎn)品在裝料時(shí)，相互之間沒(méi)有間隙或間隙過(guò)小，在高溫下就會(huì)因相互擠壓而引起變形。以HM218210和2007119E外圈為例說(shuō)明套圈淬火時(shí)的尺寸變化。各隨機(jī)取樣10件，測(cè)量外徑（大端）尺寸，然后把試樣放入淬火爐中加熱至淬火前狀態(tài)，迅速取出再一次測(cè)量外徑（大端）尺寸?？芍狧M21821外圈外徑平均脹量1.67㎜，2007119E外圈外徑平均脹理1.62㎜。另外，在裝料時(shí)外徑大于100㎜的套圈均要

6、擺放于輸送帶上，堆放在輸送帶上進(jìn)爐加熱至淬火狀態(tài)時(shí)會(huì)因塑性變形抗力低，而由套圈的自重產(chǎn)生變形。因此在裝料時(shí)產(chǎn)品相互之間應(yīng)留5～20㎜間隙（根據(jù)套圈型號(hào)不同選?。?；產(chǎn)品外徑大于100㎜必須擺放進(jìn)爐，以避免變形。二工藝參數(shù)搭配實(shí)例對(duì)我廠(chǎng)生產(chǎn)的GCr15鋼制特輕系列及薄壁系列軸承套圈各舉一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明淬火過(guò)程中各工藝參數(shù)選擇。（1）零件尺寸HM218210外圈：外徑147.4㎜，高度32.8㎜，壁厚8.7㎜。2007119E外圈：外徑145.

7、35㎜，高度32.85㎜，壁厚7.7㎜。（2）淬、回火技術(shù)要求金相組織17級(jí)合格，回火后硬度為61～65HRC，直徑變動(dòng)量Vdp≤0.30㎜。（3）試樣選取用外徑測(cè)量?jī)x分別對(duì)HM218210和2007119E外圈按車(chē)加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各挑選20件（Vdp≤0.08㎜），做好相應(yīng)編號(hào)。（4）淬、回火加工工藝兩型號(hào)淬、回火工藝曲線(xiàn)如圖4所示。在加工中，套圈擺放三層，相互之間留5㎜間隙，HM218210外圈淬火油溫為83℃，2007119E外圈淬火

8、油溫為100℃（5）實(shí)測(cè)結(jié)果淬火前后測(cè)量外徑（小端）橢圓值見(jiàn)表1。對(duì)兩型號(hào)各取樣二件化驗(yàn)組織和檢測(cè)硬度，金相組織2級(jí)，硬度為61～62HRC，JB12552001標(biāo)準(zhǔn)。由表1可知，HM218210外圈淬、回火外徑（小端）Vdp平均為0.17㎜，超差率5%；2007119E外圈淬、回火外徑（小端）Vdp平均0.16㎜，沒(méi)有一件超標(biāo)。三應(yīng)用效果將優(yōu)化后的工藝，即選用下限的淬火溫度，奧氏體均勻化最短的保溫時(shí)間、適宜的冷卻方法和合理的裝料應(yīng)于實(shí)