軸承鋼冶煉過程中的基本技術(shù)和注意事項
軸承鋼冶煉過程中的基本技術(shù)和注意事項
- 2020/10/30 15:14:56
軸承鋼冶煉過程的要求是非常嚴(yán)格的。
一、嚴(yán)格的化學(xué)成分要求
一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼，即含碳量1％左右，加入1.5％左右的鉻，并含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩(wěn)定性，又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。但當(dāng)鉻含量超過1.65％時，淬火后會增加鋼中殘余奧氏體，降低硬度和尺寸穩(wěn)定性，增加碳化物的不均勻性，降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此，高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1.65％以下。只有嚴(yán)格控制軸承鋼中的化學(xué)成分，才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。
二、高精度的尺寸要求
滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高，這是因為大部分軸承零件都要經(jīng)過壓力成型。為了節(jié)省材料和提高勞動生產(chǎn)率，絕大部分軸承套圈都是經(jīng)過鍛造成型，鋼球是經(jīng)過冷鐓或熱軋成型，小尺寸的滾子也是經(jīng)過冷鐓成型。如果鋼材的尺寸精度不高，就無法精確地計算下料尺寸和重量，而不能保證軸承零件的產(chǎn)品質(zhì)量，也容易造成設(shè)備和模具的損壞。
三、特別嚴(yán)格的純潔度要求
鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少，純潔度越高，鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導(dǎo)致軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大，由于在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來，嚴(yán)重影響軸承零件精加工后的表面質(zhì)量。因此，為了提高軸承的使用壽命和可靠性，必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。
四、嚴(yán)格的低倍組織和顯微(高倍)組織要求
軸承鋼的低倍組織是指一般疏松、中心疏松和扁析，顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網(wǎng)狀、帶狀和液析等。碳化物液析硬而脆，它的危害性與脆性夾雜物相同。網(wǎng)狀碳化物降低鋼的沖擊韌性，并使之組織不均勻，在淬火時容易變形與開裂。帶狀碳化物影響退火和淬火回火組織以及接觸疲勞強度。低、高倍組織的優(yōu)劣對滾動軸承的性能和使用壽命有很大的影響，所以，在軸承材料標(biāo)準(zhǔn)中對低、高倍組織有著嚴(yán)格的要求。
五、特別嚴(yán)格的表面缺陷和內(nèi)部缺陷要求
對軸承鋼而言，表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結(jié)疤、氧化皮等，內(nèi)部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴(yán)重的疏松和偏析等。這些缺陷對于軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響，在軸承材料標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定不允許出現(xiàn)這些缺陷。
六、特別嚴(yán)格的碳化物不均勻性要求
在軸承鋼中，如果出現(xiàn)嚴(yán)重的碳化物分布不均勻，則在熱處理加工過程中就容易造成組織和硬度的不均勻，鋼的組織不均勻性對接觸疲勞強度有較大的影響。另外，嚴(yán)重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時產(chǎn)生裂紋，碳化物不均勻性還會導(dǎo)致軸承的壽命降低因此，在軸承材料標(biāo)準(zhǔn)中，對不同規(guī)格的鋼材均有明確的特別要求。
七、特別嚴(yán)格的表面脫碳層要求
在軸承材料標(biāo)準(zhǔn)中對鋼材表面脫碳層有著嚴(yán)格的規(guī)定，如果表面脫碳層超出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍，且在熱處理前的加工過程中又沒有將其全部清除掉，則在熱處理淬火過程中就容易產(chǎn)生淬火裂紋，造成零件的報廢。
八、其他要求
在軸承鋼材料標(biāo)準(zhǔn)中還對軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗、交貨狀態(tài)、標(biāo)識等有嚴(yán)格的要求。
判斷軸承在使用中的損傷程度可以采用一聽、二摸、三觀察的方法來確定。
1、聽：利用聽覺來識別不規(guī)則的運轉(zhuǎn)是一種很常用的方法。如用螺絲刀或電子式聽診器來察覺某一零件的非正常噪音是有一定經(jīng)驗的操作者和維修人員經(jīng)常使用的辦法。軸承如果是在良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下會發(fā)出低的嗚嗚聲音。若軸承發(fā)出的是尖銳的嘶嘶音、吱吱音以及其它不規(guī)則的聲音時，就有可能是表示軸承已經(jīng)處于不良的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中了。
2、摸：高溫經(jīng)常表示軸承已經(jīng)處于異常情況。高溫對軸承內(nèi)的潤滑劑也是有害的，但軸承某些時候的高溫是由軸承內(nèi)的潤滑劑引起的。若軸承在超過120℃的溫度長期運轉(zhuǎn)會降低軸承壽命。引起軸承高溫的原因有潤滑劑不足或過分潤滑、潤滑劑內(nèi)含有雜質(zhì)、負載過大、軸承損壞、游隙不足以及油封產(chǎn)生的高摩擦等。在正常的情況下，軸承在剛潤滑或再潤滑過后會有自然的溫升并且會持續(xù)一到兩天。
3、觀察：軸承若得到良好的潤滑并且沒有雜物及濕氣進入，表明軸承的油封沒有磨損。如果在打開軸承箱后，應(yīng)目視檢查軸承及定期檢查油封。檢查靠緊軸承處油封的狀況以確保它們足以防止熱液體、腐蝕性液體及氣體沿著軸心滲入軸承，油封若已損壞應(yīng)盡快更好。檢查自動潤滑系統(tǒng)以確保機油或潤滑脂進入軸承內(nèi)，并確保正確的填加量同時檢查潤滑劑是否變色或變黑，若是有這種情況通常表示潤滑劑含有了雜質(zhì)，這種情況對軸承的使用是有害的。
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