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薄壁軸承熱處理變形的主要原因

2023-02-10

為了獲得薄壁軸承的低摩擦扭矩、高剛性和良好的旋轉(zhuǎn)精度,采用了小外徑鋼球和空心軸,從而保證了重量輕和布線空間。薄壁軸承實(shí)現(xiàn)了薄的軸承截面,也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化和輕量化。產(chǎn)品的多樣性擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。  

薄壁軸承變形的主要原因之一是熱處理和冷卻過程中軸承表面和內(nèi)部的不均勻膨脹和收縮,以及不同的顯微組織轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和較大的顯微組織應(yīng)力。當(dāng)套圈發(fā)生整體塑性變形時(shí),變形表現(xiàn)為直徑方向的膨脹或收縮;當(dāng)發(fā)生局部塑性變形時(shí),圓度或圓柱度誤差變大。由于淬火油的冷卻速度快,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過套圈在加熱爐中的加熱速度,而薄壁軸承套圈的剛度差,大部分變形發(fā)生在冷卻過程中。

影響薄壁軸承套圈熱處理變形的因素很多。任何可以降低熱處理過程中的熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力的方法都可以減少環(huán)的變形。從熱處理工藝的角度來看,降低淬火溫度,適當(dāng)控制保溫時(shí)間,提高淬火油溫,降低淬火油的攪拌速度,可以有效減少套圈的變形。外徑較大的薄壁軸承套圈由于剛性差,在熱處理過程中,在一定的熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力作用下,可能發(fā)生變形。因此,為了控制其變形,有必要制定合適的熱處理工藝來控制熱應(yīng)力和顯微組織應(yīng)力。

薄壁軸承的原始熱處理工藝為:淬火溫度855.加熱時(shí)間30min淬火油溫為100.一套車床后,加適當(dāng)?shù)娜?yīng)力退火;在淬火階段,適當(dāng)控制淬火加熱溫度,合理控制淬火冷卻速度;淬火前,用水玻璃、石棉繩或耐火土堵塞油路;在保護(hù)氣氛中加熱可以減少油槽開裂。改進(jìn)油槽的結(jié)構(gòu)或形狀,避免直油槽和喇叭效應(yīng),對(duì)控制油槽裂紋也會(huì)起到作用。