㈠ 表面處理強化技術:軸承鋼表面強化方法有哪些
軸承零件工作表面和心部在狀態、結構和性能要求方面是有較大的差別的,而整體熱處理往往使二著不能兼顧,材料的潛力也得不到充分發揮。應用材料表面強化技術不僅可以較好地解決表面和心部在結構和要求方面的差異,而且還可以進一步使表面獲得某些特殊的工作性能,以滿足在特定條件下工作的軸承對工作表面性能的要求。這在現代化科學技術發展中是非常有意義的。
傳統的表面強化方法,工藝上屬於熱處理的范疇。而近代發展起來的激光、電子束、離子束等表面強化方法,不僅將一些高新技術應用於材料的表面強化,而且在工藝上已經超出了傳統的熱處理范疇,形成了新的技術領域。因此現在的表面強化技術可以從不同的角度形成多種分類方法,按表層強化技術的物理化學過程進行分類,大致可分為五大類:表面變形強化、表面熱處理強化、化學熱處理強化、表面冶金強化、表面薄膜強化。
1.表面變形強化
通過機械的方法使金屬表面層發生塑性變形,從而形成高硬度和高強度的硬化層,這種表面強化方法稱為表面變形強化,也稱為加工硬化。包括噴丸、噴砂、冷擠壓、滾壓、冷碾和沖擊、爆炸沖擊強化等。這些方法的特點是:強化層位錯密度增高,亞晶結構細化,從而使其硬度和強度提高,表面粗糙度值減小,能顯著提高零件的表面疲勞強度和降低疲勞缺口的敏感性。這種強化方法工藝簡單、效果顯著,硬化層和基體之間不存在明顯的界限,結構連貫,不易在使用中脫落。其多數方法已在軸承工業中得到應用:滾動體的表面撞擊強化就是這類方法的應用,精密碾壓已成為新的套圈加工和強化方法。
2.表面熱處理強化
利用固態相變,通過快速加熱的方法對零件的表面層進行淬火處理稱為表面熱處理,俗稱表面淬火。包括火焰加熱淬火、高(中)頻感應加熱淬火、激光加熱或電子束加熱淬火等。這些方法的特點是:表面局部加熱淬火,工件變形小;加熱速度快,生產效率高;加熱時間短,表面氧化脫碳很輕微。該方法特別是對提高承受一定沖擊載荷的大型和特大型軸承零件的耐磨性和疲勞強度效果顯著。
3.化學熱處理強化
利用某種元素的固態擴散滲入,來改變金屬表面層的化學成分,以實現表面強化的方法稱為化學熱處理強化,也稱之為擴散熱處理。包括滲硼、滲金屬、滲碳及碳氮共滲、滲氮及氮碳共滲、滲硫及硫氮碳共滲、滲鉻、滲鋁及鉻鋁硅共滲、石墨化滲層等等,種類繁多、特點各異。滲入元素或溶入基體金屬形成固溶體,或與其他金屬元素結合形成化合物。總之滲入元素即能改變表面層的化學成分,又可以得到不同的相結構。滲碳軸承鋼零件的處理工藝和滾針軸承套的表面滲氮強化處理均屬這一類強化方法。
4.表面冶金強化
利用工件表面層金屬的重新融化和凝固,以得到預期的成分或組織的表面強化處理技術稱為表面冶金強化。包括表面自溶性合金或復合粉末塗層、表面融化結晶或非晶態處理、表面合金化等方法。特點是採用高能量密度的快速加熱,將金屬表面層或塗覆於金屬表面的合金化材料熔化,隨後靠自己冷卻進行凝固以得到特殊結構或特定性能的強化層。這種特殊的結構或許是細化的晶體組織,也或許是過飽和相、亞穩相、甚至是非晶體組織,這取決於表面冶金的工藝參數和方法。
滾動軸承行業在微型軸承工作表面做過激光加熱強化研究,效果良好。
5.表面薄膜強化
應用物理的或化學的方法,在金屬表面塗覆於基體材料性能不同的強化膜層,稱為表面薄膜強化。它包括電鍍、化學鍍(鍍鉻、鍍鎳、鍍銅、鍍銀等)以及復合鍍、刷鍍或轉化處理等,也包括近年來發展較快的高新技術:如CVD、PVD、P-CVD等氣相沉積薄膜強化方法和離子注入表面強化技術(也稱原子冶金技術)等等。它們共同的特點是均能在工作表面形成特定性能的薄膜,以強化表面的耐磨性、耐疲勞、耐腐蝕和自潤滑等性能。例如離子注入技術強化軸承工作表面,能使軸承工作表面的耐磨性、耐蝕性、和抗接觸疲勞性能都得到顯著提高,從而使軸承的使用壽命得到成倍的增長。
㈡ 請問一般軸承是怎麼加工出來的,求詳細的工藝流程
軸承零件在消費歷程中,要經過許多道冷、熱加工工序,為了滿意少量量、高效力、高質量的請求,軸承鋼應具備良好的加工性能。例如,冷、熱成型性能,切削加工性能,淬透性等。
軸承鋼除了上述基礎請求外,還應當到達化學成分恰當、外部組織平均、非金屬攙雜物少、外部外表缺點契合規范以及外表脫碳層不超越規則濃度等請求。
為了避免軸承零件和成品在加工、寄放和運用歷程中被侵蝕生銹,請求軸承鋼應具備良好的防銹性能。
(2)軸承鋼如何擠壓加工擴展閱讀
軸承鋼的特點:
一、接觸疲勞強度
軸承在周期負荷的作用下,接觸外表很輕易發作疲憊破壞,即涌現龜裂剝落,這是軸承的重要破壞情勢。因而,為了進步軸承的運用壽命,軸承鋼必需具備很高的接觸疲憊強度。
二、耐磨性能
軸承任務時,套圈、滾動體和維持架之間不只發作滾動摩擦,而且也會發作滑動摩擦,從而使軸承零件一直地磨損。為了增加軸承零件的磨損,維持軸承精度穩固性,延伸運用壽命,軸承鋼應有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是軸承質量的重要質量之一,對接觸疲憊強度、耐磨性、彈性極限都有間接的影響。軸承鋼在運用狀況下的硬度個別要到達HRC61~65,能力使軸承取得較高的接觸疲憊強度和耐磨性能。
㈢ 軸承鋼如何加工
軸承鋼加工的主要工藝是連鑄以及電爐冶煉+電渣重熔工藝冶煉,還有少量採用真空感應+真空自耗的雙真空或+多次真空自耗等工藝來提高軸承鋼的質量。
具體加工的工藝流程:50噸UHP電爐冶煉→60噸LF爐精煉→60噸VD爐真空處理→合金鋼矩形坯連鑄(260mm×300mm、180mm×220mm)→緩冷或熱送→軋材→精整→檢驗入庫。
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軸承鋼(Earing Steel)是用來製造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格,是所有鋼鐵生產中要求最嚴格的鋼種之一。1976年國際標准化組織ISO將一些通用的軸承鋼號納入國際標准,將軸承鋼分為:全淬透型軸承鋼、表面硬化型軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼等四類共17個鋼號。
㈣ 軸承鋼應使用什麼刀具加工
加工軸承鋼用CBN刀具好一些,因為軸承鋼在淬火後,硬度可達HRC60以上,會出現硬度高、加工難等問題,如使用硬質合金刀頭,會出現如刀具磨損快、效率低以及表面粗糙度不理想等問題。
CBN刀具硬度高、耐磨性好、抗沖擊性強,與其他材料的摩擦系數為0.1~0.3,加工軸承鋼工件時精度和光潔度高、尺寸一致性好,形狀誤差小,可實現以車削代磨削。
並且CBN刀具適合高速切削,可承受高溫、高速、斷續切削等工況,可大幅提高加工效率。
CBN刀具
如加工軸承鋼工件,使用BTS6000牌號、RNGN1204型號整體聚晶CBN刀片,切削參數為:Vc=140m/min,ap=0.5mm,F=0.15mm/r,切削性能穩定,相比陶瓷刀片使用壽命提升6倍以上。
㈤ 我車GCr15材質的軸時車小了1mm,請問用什麼方法能補救
GCr15是高碳合金軸承鋼,軸車小了,想用補焊的方法是不行了。不過可以採用鍍硬鉻的方法把軸徑加大,然後再加工到尺寸。
㈥ 軸承鋼的生產工藝流程
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㈦ 軸承是如何加工製造的
滾動軸承的滾動體主要有鋼球和滾子2類。它們的加工製造過程簡要如下:
1.鋼球的加工過程,鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加工過程為:棒料或線材冷沖(有的棒料冷沖後還需沖環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
2.滾子的加工過程滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個加工過程為:棒料車加工或線材冷鐓後串環帶及軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫(待合套裝配〉。
滾動軸承的知識
第一節滾動軸承的基本結構
以滑動軸承為基礎發蔽粗展起來的滾動軸承,其工作原理是以滾動摩擦代替滑動摩擦,一般由兩個套圈,一組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強、標准化、系列化程度很高的機械基礎件。由於各種機械有著不同的工作條件,對滾動軸承在負荷能力、結構和使用性能等方面都提出了各種不同要求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,兄培最基本的結構是由內圈、外圈、滾動體和保持架所組成。
各種零件在軸承中的作用分別是:
對於向心軸承,內圈通常與軸緊配合,並與軸一起運轉,外圈通常與軸承座或機械殼體孔成過渡配合,起支承作用。但是,在某些場合下,也有外圈運轉,內圈固定起支承作用或者內圈、外圈都同時運轉的。對於推力軸承,與軸緊配合並一起運動的稱軸圈,與軸承座或機械殼體孔成過渡配合並起支承作用的稱座圈。滾動體(鋼球、滾子或滾針)在軸承內通常藉助保持架均勻地排列在兩個套圈之間作滾動運動,它的形狀、大小和數量直接影響軸承的負荷能力和使用性能。保持架除能將滾動體均勻地分隔開以外,還能起引導滾動體旋轉及改善軸承內部潤滑性能等作用。
第二節滾動軸承的分類
1.按滾動軸承結構類型分類
(1)軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同,分為:
1)向心軸承----主要用於承受徑向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同,又分為:徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角接觸軸承----公稱接觸角大於0到45的向心軸承。
2)推力軸承----主要用於承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角大於45到90。按公稱接觸角不同又分為:軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸角大於45但小於90的推力軸承。
(2)軸承按其滾動體的種類,分為:
1)球軸承----滾動體為球:
2)滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類,又分為:圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸承,圓柱滾子的長度與直徑之比小於或等於3;滾針軸承----滾動體是滾針的軸承,滾針的長度與直徑之比大於3,但直徑小於或等於5mm;圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承;調心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。
(3)軸承按其工作時能否調心,分為:
1)調心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承;
2)非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。
(4)軸承按滾動體的列數,分為:
1)單列軸承----具有一列滾動體的軸承;
2)雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承;
3)多列軸承----具有多於兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。
(5)軸承按其部件能否分離,分為:
1)可分離軸承----具有可分離部件的軸承;
2)不可分離軸承----軸承宏塵鎮在最終配套後,套圈均不能任意自由分離的軸承。
(6)軸承按其結構形狀(如有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結構,甚至有無保持架等)還可以分為多種結構類型。
2.按滾動軸承尺寸大小分類軸承按其外徑尺寸大小,分為:
(1)微型軸承----公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承;
(2)小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承;
(3)中小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承;
(4)中大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承
(5)大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承;
(6)特大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為440mm以上的軸承。
第三節滾動軸承的基本生產過程
由於滾動軸承的類型、結構型式、公差等級、技術要求、材料及批量等的不同,其基本生產過程也不完全相同。
一、各種軸承主要零件的加工過程:
1.套圈的加工過程:軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中車加工前的工序可分為下述三種,整個加工過程為:棒料或管料(有的棒料需經鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防銹----入庫----(待合套裝配〉
2.鋼球的加工過程,鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加工過程為:棒料或線材冷沖(有的棒料冷沖後還需沖環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
3.滾子的加工過程滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個加工過程為:棒料車加工或線材冷鐓後串環帶及軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫(待合套裝配〉。
4.保持架的加工過程保持架的加工過程依設計結構及原材料的不同,可分為下述兩類:
(1)板料→剪切→沖裁→沖壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防銹、包裝→入庫(待合套裝配)
(2)實體保持架的加工過程:實體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加工前可分為下述四種毛坯型式,整個加工過程為:棒料、管料、鍛件、鑄件----車內徑、外徑、端面、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜孔)----酸洗----終檢----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
二、滾動軸承的裝配過程:
滾動軸承零件如內圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢驗合格後,進入裝配車間進行裝配,其過程如下:
零件退磁、清洗→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查游隙→鉚合保持架→終檢→退磁、清洗→防銹、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。
第四節滾動軸承的特點
滾動軸承與滑動軸承相比,具有下列優點:
1.滾動軸承的摩擦系數比滑動軸承小,傳動效率高。一般滑動軸承的摩擦系數為0.08-0.12,而滾動軸承的摩擦系數僅為0.001-0.005;
2.滾動軸承已實現標准化、系列化、通用化,適於大批量生產和供應,使用和維修十分方便;
3.滾動軸承用軸承鋼製造,並經過熱處理,因此,滾動軸承不僅具有較高的機械性能和較長的使用壽命,而且可以節省製造滑動軸承所用的價格較為昂貴的有色金屬;
4.滾動軸承內部間隙很小,各零件的加工精度較高,因此,運轉精度較高。同時,可以通過預加負荷的方法使軸承的剛性增加。這對於精密機械是非常重要的;
5.某些滾動軸承可同時承受徑向負荷和軸向負荷,因此,可以簡化軸承支座的結構;
6.由於滾動軸承傳動效率高,發熱量少,因此,可以減少潤滑油的消耗,潤滑維護較為省事;
7.滾動軸承可以方便地應用於空間任何方位的鈾上。
但是,一切事物都是一分為二的,滾動軸承也有一定的缺點,主要是:
1.滾動軸承承受負荷的能力比同樣體積的滑動軸承小得多,因此,滾動軸承的徑向尺寸大。所以,在承受大負荷的場合和要求徑向尺寸小、結構要求緊湊的場合〈如內燃機曲軸軸承),多採用滑動軸承;
2.滾動軸承振動和雜訊較大,特別是在使用後期尤為顯著,因此,對精密度要求很高、又不許有振動的場合,滾動軸承難於勝任,一般選用滑動軸承的效果更佳
3.滾動軸承對金屬屑等異物特別敏感,軸承內一旦進入異物,就會產生斷續地較大振動和雜訊,亦會引起早期損壞。此外,滾動軸承因金屬夾雜質等也易發生早期損壞的可能性。即使不發生早期損壞,滾動軸承的壽命也有一定的限度。總之,滾動軸承的壽命較滑動軸承短些。
可是,滾動軸承與滑動軸承相比較,各有優缺點,各佔有一定的適用場合,因此,兩者不能完全互相取代,並且各自向一定的方向發展,擴大自己的領域。但是,由於滾動軸承的突出優點,頗有後來者居上的趨勢。目前,滾動軸承已發展成為機械的主要支承型式,應用愈來愈廣泛。