軸承行業(yè)熱處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向
軸承行業(yè)熱處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向
- 2020/3/13 8:01:54
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}在軸承材質(zhì)確定的情況下，熱處理技術(shù)是決定軸承使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)。在我國軸承行業(yè)，軸承的制造精度已達到國外水平，但使用精度遠遠落后于國外；軸承的壽命也不能和國外相比。高端軸承的市場基本被國外軸承廠占有。軸承零件熱處理質(zhì)量的好壞直接影響軸承的使用精度和壽命。我國的軸承熱處理起步晚，但近十年軸承常規(guī)熱處理發(fā)展較快，普通精度一般壽命的軸承熱處理能完全實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
長期以來高碳鉻軸承熱處理采用馬氏體淬火+低溫回火，貝氏體淬、回工藝僅在鐵路客車及部分軋機軸承等領(lǐng)域采用。國外高碳鉻軸承已經(jīng)不局限在整體淬火上，表面改性在高碳鉻軸承上以實現(xiàn)批量生產(chǎn)。表面改性主要包括低溫離子滲流、碳氮共滲、離子氮化、表面涂覆、離子注入、激光高能束表面熱處理等。低溫滲流可以改善軸承的自潤滑降低軸承的摩擦系數(shù)；碳氮共滲、離子氮化等均可以提高表面硬度增加抗磨性。
軸承退火環(huán)節(jié)的技術(shù)進步主要體現(xiàn)在節(jié)能和溫度均勻性上。余熱利用退火，雙排雙層節(jié)能退火爐在軸承行業(yè)均已批量采用。退火質(zhì)量明顯提升，退火均勻。同時節(jié)能與以前相比至少25%，最低可以達到110度/t，退火電耗已基本和國外相當(dāng)。但退火后組織的細化程度與國外還有一定的差距。碳化物的細化程度及均勻度對軸承的使用壽命均有影響。軸承鍛造后的單細化工藝及雙細化工藝在國外也已使用，國內(nèi)還沒有工業(yè)批量應(yīng)用，現(xiàn)已有企業(yè)在做這方面的工作，估計很快就可以實現(xiàn)工藝突破，據(jù)報道雙細化可以提高軸承壽命1倍以上。但雙細化工藝風(fēng)險大，工藝關(guān)鍵技術(shù)已突破。工業(yè)實踐正在推進，不久的將來雙細化工藝也會在高端軸承推廣。雙細化工藝不僅可以提高軸承壽命，也可以提高軸承運行的尺寸穩(wěn)定性。同時可以充分發(fā)揮材料性能，節(jié)約材料資源。
貝氏體淬火得到?jīng)_擊韌性較好的下貝氏體組織，貝氏體與馬氏體相比具有好的沖擊韌性、斷裂韌性和尺寸穩(wěn)定性，但硬度低于馬氏體。高碳鉻軸承鋼貝氏體淬火在鐵路等行業(yè)得到了成功的應(yīng)用，取得了良好的效益。
高碳鉻軸承鋼的滲碳和碳氮共滲工藝國外已比較成熟，國內(nèi)已有一些廠家涉足。滲碳和碳氮共滲高碳鉻軸承多用在高端小汽車、高端摩托車及精密機床領(lǐng)域。這些市場現(xiàn)多被國外占領(lǐng)，此市場前景廣闊。高碳鉻軸承鋼的滲碳和碳氮共滲工藝的可以延長軸承的使用壽命。
離子注入技術(shù)，在軸承表面改性上是近20年的事。它可以提高基材的摩擦。磨損、腐蝕和其他化學(xué)性能，是一項很有意義的材料表面改性新技術(shù)。國外已有工業(yè)實踐，國內(nèi)還處在試驗室階段。
這些表面改性技術(shù)均可以大大提高軸承的使用壽命，在國內(nèi)軸承熱處理上值得推廣。同時做好高碳鉻軸承鋼表面改性技術(shù)對節(jié)能降耗意義重大。發(fā)揮材料潛能到極限是較大的節(jié)能降耗；是節(jié)約資源的較好的途徑。熱處理技術(shù)是發(fā)揮材料潛能到極限的好的方法。
軸承的精密熱處理技術(shù)也向好的方向發(fā)展，通過精確的爐溫、可控的冷卻介質(zhì)保證軸承淬火后尺寸的離散度變小，但成本較高，一般企業(yè)難以實現(xiàn)。另有一種限型淬火工藝已在軸承行業(yè)開發(fā)成功，控制變形效果較好。限型淬火不同于滲碳后壓模淬火，高碳鉻軸承鋼不適用壓模淬火，壓模淬火易出軟點及組織不合格；限型淬火采用300℃以上在油中自由淬火，300℃以下模具限型冷卻。
總之，軸承熱處理技術(shù)的發(fā)展方向為發(fā)揮材料極限，節(jié)約材料資源，降低污染排放。