㈠ 如何選擇刀具切削加工淬火硬鋼
淬火鋼是通過熱處理獲得馬氏體組織的鋼件,具有高硬度、高強度和低塑性。其切削加工特點包括切削力大、切削溫度高、不易產生積屑瘤以及導熱系數低。淬火鋼廣泛應用於交通、風電、機床和模具等行業,如齒輪、齒輪軸、軸承、滾珠絲杠等。
淬火鋼的熱處理工藝包括退火、淬火和回火。退火旨在降低硬度,提高塑性,以便進行切削加工。淬火和回火結合,目的是獲得所需的馬氏體組織,提高硬度、強度和耐磨性。淬火鋼經熱處理後,硬度通常在HRC45以上,某些情況下甚至超過HRC60。
淬火鋼的機械加工工藝通常需要精加工以達到圖紙要求。例如,齒輪的加工工藝包括下料、鍛造、正火、粗車、調質熱處理、精車和齒面磨削。滾珠絲杠和汽車半軸則採用磨削加工以確保表面光潔度。
隨著切削技術的進步,車削逐漸取代磨削成為最終加工工序。塗層硬質合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具是常用的選擇。塗層硬質合金刀具硬度高、耐磨性好,但耐磨層易磨損。陶瓷刀具性能優越,但脆性大,不適合斷續切削。立方氮化硼刀具硬度僅次於金剛石,耐磨性好,但同樣脆性大。
我國針對不同工件的特性,研製了多種刀具材質。例如,BN-H11和BN-H20材質適用於連續和斷續切削齒輪鋼,BN-S20材質則適用於大餘量車削。軸承鋼的加工則採用BN-S200和BN-H11材質,切削參數一致。
隨著技術的進步,高效低成本的車削刀具需求日益增加。刀具行業的持續研發和創新對於推動製造業的發展至關重要。
㈡ 軸承鋼的冶煉質量基本要求是什麼
滾動軸承的使用壽命和可靠性很大程度上與軸承用鋼的冶煉質量有著密切的關系。由於軸承鋼所具有的特性,對冶煉質量的要求比一般工業用鋼要嚴格得多,如鋼的化學成分、純潔度、組織和均勻性等。一、嚴格的化學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,並含有少量的錳、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、回火穩定性,又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。但當鉻含量超過1.65%時,淬火後會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,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。只有嚴格控制軸承鋼中的化學成分,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過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生產率,絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型,鋼球是經過冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子也是經過冷鐓成型。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品質量,也容易造成設備和模具的損壞。三、特別嚴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,由於在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來,嚴重影響軸承零件精加工後的表面質量。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鬆、中心疏鬆和扁析,顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網狀、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。網狀碳化物降低鋼的沖擊韌性,並使之組織不均勻,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,在軸承材料標准中對低、高倍組織有著嚴格的要求。五、特別嚴格的表面缺陷和內部缺陷要求對軸承鋼而言,表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等,內部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏鬆和偏析等。這些缺陷對於軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響,在軸承材料標准中明確規定不允許出現這些缺陷。六、特別嚴格的碳化物不均勻性要求在軸承鋼中,如果出現嚴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,嚴重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時產生裂紋,碳化物不均勻性還會導致軸承的壽命降低因此,在軸承材料標准中,對不同規格的鋼材均有明確的特別要求。七、特別嚴格的表面脫碳層要求在軸承材料標准中對鋼材表面脫碳層有著嚴格的規定,如果表面脫碳層超出標準的規定范圍,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生淬火裂紋,造成零件的報廢。八、其他要求在軸承鋼材料標准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、標識等有嚴格的要求。
動彈NTN軸承的使用壽命和可靠性很大程度上與NTN軸承用鋼的冶煉質量有著緊密親密的關系。因為NTN軸承鋼所具有的特性,對冶煉質量的要求比一般產業用鋼要嚴格得多,如鋼的化學成分、貞潔度、組織和平均性等。
一、嚴格的化學成分要求
一 般NTN軸承用鋼主要是高碳鉻NTN軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,並含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理機能、進步淬 透性、組織平均性、回火不亂性,又可以進步鋼的防銹機能和磨削機能。但當鉻含量超過1.65%時,淬火後會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸不亂性,增 加碳化物的不平均性,降低鋼的沖擊韌性和疲憊強度。為此,高碳鉻NTN軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制NTN軸承鋼中的化學成 分,才能通過熱處理工序獲得知足NTN軸承機能的組織和硬度。
二、高精度的尺寸要求
動彈NTN軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是由於大 部門NTN軸承零件都要經由壓力成型。為了節省材料和進步勞動出產率,絕大部門NTN軸承套圈都是經由鑄造成型,鋼球是經由冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子 也是經由冷鐓成型。假如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NTN軸承零件的產品質量,也輕易造成設備和模具的損壞。
三、特別嚴格的貞潔度要求
鋼 的貞潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,貞潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。NTN軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致NTN軸承早期疲憊剝 落、明顯降低NTN軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大,因為在加工過程中輕易從金屬基體上剝落下來,嚴峻影響NTN軸承零件精加工後的表面質 量。
㈢ 滾珠軸承是怎麼做出來的
軸承是當代機械設備中一種重要零部件,它的主要功能是支撐機械旋轉體降低其運動過程中的摩擦系數的同時保證其回轉精度。滾珠軸承是輕工業機械行業中最為常見的軸承的一種,將球形合金鋼珠安裝在內鋼圈和外鋼圈的中間,以滾動方式來降低動力傳遞過程中的摩擦力和提高機械動力的傳遞效率。下面簡單介紹下滾珠軸承的加工方法:
一、軸承套圈的加工
1、鍛造加工鍛造加工是軸承套圈加工中的初加工,也稱毛坯加工。
(1)套圈鍛造加工的主要作用是:
(a)獲得與產品形狀相似的毛坯,從而提高金屬材料利用率,節約原材料,減少機械加工量,降低成本。
(b)消除金屬內在缺陷,改善金屬組織,使金屬流線分布合理,金屬緊密度好,從而提高軸承的使用壽命。
(2)鍛造方式:一般是在感應加熱爐、壓力機、擴孔機和整形機組成連線的設備體進行流水作業。
2、退火套圈退火的主要作用是:
高碳鉻軸承鋼的球化退火是為了獲得鐵素體基體上均勻分布著細、小、勻、圓的碳化物顆粒的組織,為以後的冷加工及最終的淬回火作組織准備。
3、車削加工車削加工是軸承套圈的半成品加工,也可以說是成型加工。
(1)車削加工的主要作用是:
(a)使加工後的套圈與最終產品形狀完全相同。
(b)為後面的磨削加工創造有利條件。
(2)車削加工的方法:
(a)集中工序法:在一台設備上完成所有車削工序的小批量生產。
(b)分散工序法:在一台設備上完成某一種車削工序的大批量生產。
4、熱處理熱處理是提高軸承內在質量的關鍵加工工序
(1)熱處理的主要作用是:
(a)通過熱處理使材料組織轉變,提高材料機械性能。
(b)提高軸承內在質量(耐磨性、強韌性),從而提高軸承壽命。
(2)熱處理的方法:高碳鉻軸承鋼熱處理過程包括淬火和低溫回火。
5、磨削加工磨削加工是軸承套圈和滾子加工中的最終加工,稱為成品加工。
(1)磨削加工的主要作用是:
(a)使套圈的尺寸精度和形狀精度達到設計要求。
(b)為軸承裝配提供合格的套圈。
(2)磨削加工方法:一般採用分散工序法加工,也可把多台設備通過上、下料裝置連接組成生產流水線加工,提高生產效率。
二、軸承滾珠的加工方法
1、制胚:用各種工藝方法製作出各種球狀毛坯。
2、粗磨:把球狀毛坯放入與毛坯尺寸相匹配的、上下兩個帶多道尺寸相同的同心環狀、截面為三角形磨槽的磨盤中加入磨削油和粗磨料,上磨盤轉動下磨盤不動。
3、清洗:每完成一次粗磨均要將粘在球表面的磨削油和粗磨料殘余洗凈。
4、細磨:將完成粗磨的毛坯投入細磨機,加入低粘度超精研磨油和細磨料磨至標准尺寸。5、拋光:工藝過程與粗磨、細磨類似。
三、軸承裝配
軸承裝配是軸承生產過程中的最後工序,對軸承性能具有重要的影響。按不同的技術要求,把經過多種工序加工的零件(外圈、內圈、滾子和保持架)裝配成裝配成各種精度、各種游隙和其他特殊要求的軸承產品。
以上就是滾珠軸承的加工方法,改進加工工序各環節的工藝可以有效提高產品的質量。
㈣ 軸承鋼怎樣淬硬'
軸承鋼很多,以Gcr15為例,
一般淬火:加熱830~850℃,保溫,油冷,硬度要求62~65HRC,淬火加熱溫度在Ac1~Accm之間,Cr元素的溶解,提高淬透性,改善回火穩定性,同時也降低Ms點,
下貝氏體等溫淬火:加熱830~850℃,240~300℃硝鹽浴等溫,後出浴空冷,硬度要求58~62HRC,Ms=202℃,等溫淬火組織為下貝氏體+碳化物+少量馬氏體+極少量殘余奧氏體,淬火變形很小,強度高,韌性好。