滚动轴承零件的热处理(必学)

滚动轴承零件的热处理

品种之多,至今已有6万多个,结构上一般为外套,内套,滚动体,保持架和润滑油等组成.滚动轴承多数为高载荷(球轴承的接触应力达4900MPa,滚柱轴承接触应力达2940MPa)下运行,在套圈和滚动体接触面上承受交应力,高转速(d/V值2.5X106mm.r/min).长寿寿命条件下服役.其失效的主要形式是疲劳剥落,磨损,断裂等.因此,要求滚动轴承用钢应具有:高的硬度,高的搞疲劳性能,高的耐磨性,一定的韧性,良好的尺寸稳定性和冷热加工性能等.最终表面为使用寿命长和高的可靠性.

通常套圈和滚动体均采用高碳铬轴承钢,长期实践证明,它是制造滚动轴承的最佳钢种,GCR15钢占滚动轴承用量90%以上.在外套带安装挡边和高冲击载荷下,工作的滚动轴承采用合金渗碳钢,它主要含有铬镍钼等元素.渗碳钢在表面层深度范围内渗碳,形成表面硬化层,而中心部硬度低,形成表面高硬度而心部具有高的韧性,适用于承受冲击载荷条件轴承,如轧机轴承等.

钢中非金属夹杂,易形成早期疲劳剥落,所以高纯度轴承钢(真空感应+真空自耗冶炼),制造高可靠性,长寿命,高精度轴承,如航空发动机主轴轴承,高精度陀螺轴承和高精密(P2,P4级)机床主轴轴承等.对于在化工,航空,原子能,食品,仪器,仪表等现代工业所用滚动轴承还需具有耐腐蚀,耐低温(-253度),耐高渐,搞辐射和防磁等特性.因此,滚动轴承用材料种类较多,常用滚动轴承钢与合金及应用范围见表4-1 表4-1 常用滚动轴承用钢与合金及应用范围

类别统一数

字代号

牌号

材料规格供

应状态

应用范围

最高工作温

度

采用标准

高碳铬轴承钢B0004

GCr4

圆钢,热轧或

锻制,不退火

它适用于套圈壁厚>14mm,用

TSH表面淬火后可获得最佳强韧

化效果,表面硬度为60-64HRC,中

心硬度为35-45HRC,晶粒细化,表

面呈压应力

应用于承受冲击载荷工况条件

下的轴承,如铁路轴承,大型转盘

轴承,轧机轴承等.

轴承工作温

度<120

GB/T18254-

2000

B00150

GCr15

圆钢,管,钢丝

(盘元)带热

轧,锻制,退

火,不退火,冷

拉(银亮)圆

钢,盘元均为

退火材

它适用于通常工作条件套圈和

滚动体,在轴承生产中用量达

95%以上,套圈壁厚<25mm,滚子

直径<32 mm,钢球直径<50 mm

轴承工作温

度-60~120

当超过该温

度时,需经

特殊热处理

(S0,S1,S2,S3

,S4等)

GB/T18254-

2000

GB/T18579-

2001 HGCr15

圆钢,管,钢丝

(盘元)带热

轧,锻制,退

火,不退火,冷

拉(银亮)圆

钢,盘元均为

退火材

它适用于航空发动机主轴轴承,

陀螺仪表长寿命,高可靠性轴承,

采用VIM+VAR双真空冶炼,钢中

氧含量<9X10-6

轴承工作温

度-60~120

当超过该温

度时,需经

特殊热处理

(S0,S1,S2,S3

,S4等)

YB/T4107-2

000 ZGCr15 冷拉材

货车,客车轴承用滚子,采用电渣

重熔冶炼

轴承工作温

度-60~120

当超过该温

度时,需经

YB/T4101-1

998

特殊热处理(S0,S1,S2,S3

,S4等)

B01150 B03150 GCr15SiMn

GCr15SiMo

圆钢,热轧或

锻制,不退火

它适用于大型轴承套圈和滚子,

GCr15SiMn套圈壁厚>25mm,滚

子直径>32 mm, GCr15SiMo套圈

壁厚>50mm,滚子直径>55

mm<2m(套)

轴承工作温

度-60~120

当超过该温

度时,需经

特殊热处理

(S0,S1,S2,S3

,S4等)

GB/T18254-

2000

B02180 GCr18Mo 圆钢,热轧或

锻制,不退火

Φ80-120mm

它适用于制造准高速铁路客车

轴轴箱轴承内外套圈,采用电渣

重熔钢

时速>120~<200km/h

-60~150

JB/T3010-2

000

渗碳轴承钢A30202 G20CrMoA

圆钢热轧,锻

制,退火钢板

它用于制造叉车门架用滚轮,链

轮轴承外圈,外球面轴承用紧定

镙钉,连杆支承用滚针和保持架

组件,特殊用途冲压保持架和冲

压滚针轴承外套等

<100

GB3203-198

2

GB/T3077-1

999 G20CrNi2MoA

圆钢Φ

80-130mm热

轧不退火

它适用于制造铁路货车轴轴箱

轴承内外套圈,采用电渣重熔钢

时速>100 km/h

-60~100

YB/T4100-1

998

G20Cr2Ni4A

G10CrNi3MoA

圆钢,轴承毛

坯

它适用于制造高冲击载荷轴承,

如轧机用四列圆柱,圆锥滚子轴

承等

<100

GB3203-198

2 16CrNi4MoA

圆钢热轧不

退火

它适用于制造带安装法兰挡边

特殊结构轴承套圈,如航空发动

机轴承内外套等.

<100

BTXE201-20

05

A20202

A26202

20Cr

20CrMnTi

圆钢Φ

<60mm热轧

不退火

它用于制造汽车万向节十字轴<100

GB/T3077-1

999

U21152 15Mn 圆钢

它用于制造汽车万向节轴承外

套

<100

GB/T699-19

99

U20082

U20102

08

10

钢板

钢带

它用于制造冲压保持架,冲压滚

针外套

<100

GB13237-19

91

GB/T3078-1

994

GB/T699-19

99

4.4.2冲压滚针套等零件的热处理

用08,10,15CrMo,20CrMo钢制冲压成HK型,BK型滚针套,垫圈,保持架和罩等.该类零件要求具有一定强度,较好耐磨性.因此对零件表面需进行表面硬化,如碳氮共渗,渗碳和氮碳共渗等.

4.4.2.1冲压滚针套的C-N共渗热处理

1.冲压滚针套碳氮共渗(或渗碳)直接淬火并回火后的表面硬度和心部硬度按表4-81的规定执行.