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轧机轴承热处理加工工艺

时间:2021-5-26 21:16:42  点击次数: 

  轧机轴承,***是用于冶金,采矿及其它轧机机架的轧辊颈、滚筒上所用的轴承。以下是小编对轧机轴承加工的11个热处理工艺详解,希望对大家有所帮助。
  1、降低加热温度
  一般亚共析碳钢的淬火加热温度在 Ac3 以上 30~50℃,共析及过共析碳钢淬火加热温度为 Ac1 以上 30~50℃。但近年来的研究证实,亚共析钢在略低于Ac3 的α+γ两相区内加热淬火(即亚温淬火)可提高钢的强韧性,降低脆性转变温度,并可消除回火脆性。淬火的加热温度可降低 40℃。
  对高碳钢采用低温快速短时加热淬火,可减少奥氏体碳含量,有利于获得良好强韧配合的板条马氏体,不仅可提高其韧度,而且还缩短了加热时间。
  对于某些传动齿轮,以碳氮共渗代替渗碳,耐磨性提高40%~60%,疲劳强度提高 50%~80%, 共渗时间相当,但共渗温度(850℃) 较渗碳温度(920℃) 低 70℃,同时还可减小热处理变形。
  2、缩短加热时间
  生产实践表明,依工件的有效厚度而确定的传统加热时间偏于保守,因此要对加热保温时间公式τ=α·K·D中的加热系数α进行修正。按传统处理工艺参数,在空气炉中加热到800~900℃时,α值推荐为 1.0~1.8min/mm,这显然是保守的。如果能将α值减小,则可大大缩短加热时间。加热时间应根据钢种工件尺寸、装炉量等情况通过实验确定,经优化后的工艺参数一旦确定后要认真执行,才能取得显著经济效益。
  3、取消回火或减少回火次数
  取消渗碳钢的回火,如 20Cr 钢装载机用双面渗碳活塞销取消回火的疲劳极限较回火的可提高 16%;取消低碳马氏体钢的回火,将推土机销轴套简化为20 钢淬火态(低碳马氏体)使用,硬度稳定在 45HRC 左右,产品强度和耐磨性显著提高,质量稳定; 高速钢减少回火次数,如 W18Cr4V钢机用锯条采用一次回火(560℃× 1h)代替传统的 560℃× 1h 三次回火,使用寿命提高40%。
  4、用低中温回火代替高温回火
  中碳或中碳合金结构钢用中、低温回火代替高温回火,可获得更高的多冲抗力。W6Mo5Cr4V2 钢制Φ8mm 钻头,在淬火后进行 350℃×1h+560℃× 1h 二次回火,较 560℃× 1h 三次回火的钻头切削寿命提高 40。
  5、合理减少渗层深度
  化学热处理周期长,耗电大,如能减少渗层深度以缩短时间是节能的重要手段。用应力测定求出必要的硬化层深度,表明目前的硬化层过深,只需传统硬化层深度的70%***足够。研究表明,碳氮共渗比渗碳可减少层深30%~40%。同时若在实际生产中将渗层深度控制在其技术要求的下限,也可节能 20%,同时还缩短了时间,减小了变形。
  6、采用高温和真空化学热处理
  高温化学热处理***是在设备使用温度允许及所渗钢种奥氏体晶粒不长大条件狭,提高化学热处理温度,从而大大加速渗碳的速度。把渗碳温度从930℃提高到 1000℃,可使渗碳速度提高2倍以上。 但由于还存在许多问题,今后的发展有限。
  真空化学热处理是在负压的气相介质中进行。由于在真空状态下工件表面净化, 以及采用较高的温度, 因而大大提高了渗速。如真空渗碳可提高生产率 1~2 倍; 在 133.3×(10-1~10-2)Pa下渗铝、铬,渗速可提高 10 倍以上。
  7、离子化学热处理
  它是一种在低于一个大气压的含有欲渗元素的气相介质中,利用工件(阴极) 和阳极之间产生辉光放电同时渗入欲渗元素的化学热处理工艺。如离子渗氮、 离子渗碳、离子渗硫等,具有渗速快、质量好、节能等优点。
  8、采用感应自行回火
  采用感应自行回火代替炉中回火,由于是利用感应加热将热量传到淬火层以外,淬火冷却时未全部带走残留下来的热量而实现短时间回火,因而具有***节能,并在许多情况下(如对高碳钢及高碳高合金钢)可避免淬火开裂,同时一经确定各工艺参数可大批量生产等优点,经济效益显著。
  9、利用锻后预热淬火
  锻后预热淬火不仅可以降低热处理能耗,简化生产过程,而且能使产品性能有所改善。
  采用锻后余热淬火+高温回火作为预处理,可以消除锻后余热淬火作为终热处理时晶粒粗大、冲击韧度差的缺点,比球化退火或一般退火的时间短、生产率高,加上高温回火的温度低于退火和政活,所以能大大降低能耗,而且设备简单,操作容易。
  锻后余热正火与一般正火相比,不仅可提高钢的强度,而且可提高塑韧性, 降低冷脆转变温度和缺口敏感性,如 20CrMnTi 钢锻后在730~630℃以 20℃/h 的冷速冷却,取得了良好的效果。
  10、以表面淬火代替渗碳淬火
  对含碳量在 0.6%~0.8%的中高碳钢经高频淬火后的性能(如静强度、疲劳强度、多次冲击抗力、残余内应力)的系统研究表明,用感应淬火部分代替渗碳淬火是完全可能的。我们用40Cr钢高频淬火制造变速箱齿轮,代替原20CrMnTi 钢渗碳淬火齿轮取得了成功。
  11、以局部加热代替整体加热
  对一些局部又技术要求的零件(如耐磨的齿轴径、轧辊辊径等),可采用浴炉加热、感应加热、脉冲加热、火焰加热等局部加热方式代替如箱式炉等的整体加热, 可以实现各零件摩擦咬合部位之间的适当配合, 提高零件使用寿命, 又因为是局部加热,所以能显著减小淬火变形,降低能耗。

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