濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持,在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗,今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下影響軸承壽命的材料因素及控制。

1.影響(xiang)軸承壽命的材料因素(su)
滾動(dong)軸(zhou)承(cheng)的(de)早期失效(xiao)形式(shi),主要有(you)破裂、塑性(xing)變(bian)形、磨損、腐蝕和疲勞,在正常條件(jian)下主要是接觸疲勞。軸(zhou)承(cheng)零(ling)件(jian)的(de)失效(xiao)除了服役(yi)條件(jian)之外(wai),主要受(shou)鋼(gang)的(de)硬(ying)度(du)(du)、強度(du)(du)、韌性(xing)、耐磨性(xing)、抗蝕性(xing)和內應力狀態(tai)制約。影響這(zhe)些性(xing)能(neng)和狀態(tai)的(de)主要內在因素有(you)如(ru)下幾項。
1.1淬火鋼中的馬氏(shi)體
高(gao)(gao)碳(tan)(tan)(tan)(tan)鉻(ge)鋼原(yuan)(yuan)始組(zu)織為(wei)粒狀(zhuang)珠光(guang)體(ti)(ti)時(shi),在(zai)(zai)淬(cui)火低溫回火狀(zhuang)態(tai)下,淬(cui)火馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang),明顯影響鋼的力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。強度(du)(du)、韌(ren)性(xing)(xing)在(zai)(zai)0.5%左右(you),接觸疲勞壽命在(zai)(zai)0.55%左右(you),抗壓潰能(neng)(neng)力在(zai)(zai)0.42%左右(you),當(dang)GCr15鋼淬(cui)火馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)為(wei)0.5%~0.56%時(shi),可以(yi)獲(huo)得抗失效能(neng)(neng)力最強的綜合力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。應該指(zhi)出,在(zai)(zai)這種情況(kuang)下獲(huo)得的馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)是隱(yin)晶(jing)(jing)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti),測得的含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)是平均(jun)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)。實際上,馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)的含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)在(zai)(zai)微區內是不均(jun)勻的,靠近碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物周圍的碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)高(gao)(gao)于遠離碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物原(yuan)(yuan)鐵素體(ti)(ti)部分,因而它們(men)開始發(fa)生(sheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)的溫度(du)(du)不同,從(cong)而抑(yi)制了馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒的長大和顯微形(xing)態(tai)的顯示而成為(wei)隱(yin)晶(jing)(jing)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。它可避免高(gao)(gao)碳(tan)(tan)(tan)(tan)鋼淬(cui)火時(shi)易出現的顯微裂紋,而且其亞(ya)結構為(wei)強度(du)(du)與韌(ren)性(xing)(xing)均(jun)高(gao)(gao)的位錯型板條(tiao)狀(zhuang)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。因此(ci),只(zhi)有當(dang)高(gao)(gao)碳(tan)(tan)(tan)(tan)鋼淬(cui)火時(shi)獲(huo)得中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)(tan)隱(yin)晶(jing)(jing)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)軸承(cheng)零件才(cai)可能(neng)(neng)獲(huo)得抗失效能(neng)(neng)力最佳的基體(ti)(ti)。
1.2淬火(huo)鋼中的殘留奧氏體
高碳鉻鋼(gang)經正(zheng)常淬火(huo)(huo)(huo)后,可含(han)有8%~20%Ar(殘留奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti))。軸承零件(jian)中的(de)(de)Ar有利(li)也有弊(bi),為了(le)興(xing)利(li)除弊(bi),Ar含(han)量應(ying)(ying)(ying)適(shi)當。由于Ar量主要與淬火(huo)(huo)(huo)加熱(re)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)化條(tiao)件(jian)有關,它(ta)的(de)(de)多(duo)少又會影響淬火(huo)(huo)(huo)馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)含(han)碳量和(he)(he)未溶碳化物的(de)(de)數量,較難正(zheng)確反映Ar量對(dui)力學性能的(de)(de)影響。為此(ci),固(gu)定(ding)(ding)奧氏條(tiao)件(jian),利(li)用(yong)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)化熱(re)穩定(ding)(ding)化處理工藝,以獲得不(bu)同Ar量,在此(ci)研究了(le)淬火(huo)(huo)(huo)低(di)(di)溫回火(huo)(huo)(huo)后Ar含(han)量對(dui)GCr15鋼(gang)硬(ying)度和(he)(he)接(jie)(jie)觸(chu)疲(pi)勞壽(shou)命的(de)(de)影響。隨著奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)量的(de)(de)增(zeng)多(duo),硬(ying)度和(he)(he)接(jie)(jie)觸(chu)疲(pi)勞壽(shou)命均隨之而(er)(er)(er)增(zeng)加,達到(dao)峰(feng)值(zhi)后又隨之而(er)(er)(er)降(jiang)低(di)(di),但(dan)其峰(feng)值(zhi)的(de)(de)Ar含(han)量不(bu)同,硬(ying)度峰(feng)值(zhi)出(chu)現(xian)在17%Ar左右(you),而(er)(er)(er)接(jie)(jie)觸(chu)疲(pi)勞壽(shou)命峰(feng)值(zhi)出(chu)現(xian)在9%左右(you)。當試(shi)驗(yan)載荷(he)減小時,因Ar量增(zeng)多(duo)對(dui)接(jie)(jie)觸(chu)疲(pi)勞壽(shou)命的(de)(de)影響減小。這是(shi)由于當Ar量不(bu)多(duo)時對(dui)強(qiang)(qiang)度降(jiang)低(di)(di)的(de)(de)影響不(bu)大,而(er)(er)(er)增(zeng)韌的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)則比(bi)較明顯。原因是(shi)載荷(he)較小時,Ar發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)少量變(bian)形(xing),既(ji)消減了(le)應(ying)(ying)(ying)力峰(feng),又使(shi)已變(bian)形(xing)的(de)(de)Ar加工強(qiang)(qiang)化和(he)(he)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力應(ying)(ying)(ying)變(bian)誘發(fa)(fa)馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相變(bian)而(er)(er)(er)強(qiang)(qiang)化。但(dan)如載荷(he)大時,Ar較大的(de)(de)塑(su)性變(bian)形(xing)與基體(ti)(ti)(ti)(ti)會局部產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力集中而(er)(er)(er)破(po)裂,從(cong)而(er)(er)(er)使(shi)壽(shou)命降(jiang)低(di)(di)。應(ying)(ying)(ying)該(gai)指出(chu),Ar的(de)(de)有利(li)作(zuo)(zuo)用(yong)必須是(shi)在Ar穩定(ding)(ding)狀態之下,如果自(zi)發(fa)(fa)轉變(bian)為馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti),將(jiang)使(shi)鋼(gang)的(de)(de)韌性急劇降(jiang)低(di)(di)而(er)(er)(er)脆化。
1.3淬火鋼(gang)中的(de)未溶碳化物
淬火(huo)(huo)(huo)鋼(gang)中未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)數(shu)量(liang)(liang)(liang)、形貌、大小、分(fen)布,既受到鋼(gang)的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分(fen)和(he)(he)淬火(huo)(huo)(huo)前原始(shi)組織的(de)影響(xiang),又受奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)條件(jian)的(de)影響(xiang),有關未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對軸(zhou)承壽命(ming)的(de)影響(xiang)研(yan)究較少。碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)是硬(ying)(ying)脆相,除了對耐(nai)磨性有利之(zhi)外,承載(zai)時因(yin)(yin)會(特別是碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呈非球形)與(yu)基體(ti)引(yin)起(qi)應力(li)集(ji)中而產(chan)生裂紋(wen),從而會降(jiang)低韌(ren)性和(he)(he)疲(pi)勞抗力(li)。淬火(huo)(huo)(huo)未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)除了自身(shen)對鋼(gang)的(de)性能產(chan)生影響(xiang)之(zhi)外,還影響(xiang)淬火(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)Ar含(han)量(liang)(liang)(liang)及分(fen)布,從而對鋼(gang)的(de)性能產(chan)生附加影響(xiang)。為(wei)了揭示未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對性能的(de)影響(xiang),采用不(bu)同(tong)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)的(de)鋼(gang),淬火(huo)(huo)(huo)后使其馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)Ar含(han)量(liang)(liang)(liang)相同(tong)而未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)含(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)同(tong)的(de)狀態,經150℃回(hui)火(huo)(huo)(huo)后,由于馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)相同(tong),而且硬(ying)(ying)度較高(gao),因(yin)(yin)而未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)少量(liang)(liang)(liang)增(zeng)高(gao)對硬(ying)(ying)度增(zeng)高(gao)值不(bu)大,反映強度和(he)(he)韌(ren)性的(de)壓潰(kui)載(zai)荷(he)則有所(suo)降(jiang)低,對應力(li)集(ji)中敏感的(de)接觸(chu)疲(pi)勞壽命(ming)則明顯降(jiang)低。因(yin)(yin)此淬火(huo)(huo)(huo)未溶碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)過多對鋼(gang)的(de)綜合力(li)學(xue)性能和(he)(he)失效(xiao)抗力(li)是有害的(de)。適當降(jiang)低軸(zhou)承鋼(gang)的(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)是提高(gao)制件(jian)使用壽命(ming)的(de)途(tu)徑之(zhi)一。
淬火未(wei)溶(rong)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)除了(le)(le)數量(liang)對(dui)(dui)材(cai)料性(xing)能有(you)影響之外(wai),尺寸、形貌、分布(bu)也(ye)對(dui)(dui)材(cai)料性(xing)能產生(sheng)影響。為(wei)了(le)(le)避(bi)免軸承(cheng)鋼中未(wei)溶(rong)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)危害,要求未(wei)溶(rong)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)少(shao)(數量(liang)少(shao))、小(尺寸小)、勻(yun)(大(da)小彼此相差很小,而且分布(bu)均勻(yun))、圓(每粒碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)皆呈(cheng)球形)。應該指出,軸承(cheng)鋼淬火后有(you)少(shao)量(liang)未(wei)溶(rong)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)是(shi)(shi)必要的(de),不僅可以保持足夠的(de)耐磨性(xing),而且也(ye)是(shi)(shi)獲得細晶粒隱晶馬氏體的(de)必備(bei)條件。
1.4淬火回火后的(de)殘留(liu)應力
軸承(cheng)零(ling)件(jian)經淬火(huo)低溫回(hui)火(huo)后,仍(reng)具(ju)有較(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)內應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。零(ling)件(jian)中的(de)殘留(liu)內應(ying)(ying)力(li)(li)(li)有利(li)和(he)弊兩種狀態(tai)。鋼(gang)件(jian)熱處理后,隨著表面(mian)殘留(liu)壓應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)增(zeng)大(da)(da),鋼(gang)的(de)疲勞強(qiang)度(du)隨之(zhi)增(zeng)高,反之(zhi)表面(mian)殘留(liu)內應(ying)(ying)力(li)(li)(li)為拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)時,則使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)疲勞強(qiang)度(du)降(jiang)低。這是由于(yu)零(ling)件(jian)的(de)疲勞失效出現在(zai)承(cheng)受(shou)(shou)過大(da)(da)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)時候(hou),當(dang)(dang)表面(mian)有較(jiao)(jiao)大(da)(da)壓應(ying)(ying)力(li)(li)(li)殘存(cun)時,會(hui)抵(di)消同(tong)等數(shu)值(zhi)的(de)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li),而使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)實(shi)際承(cheng)受(shou)(shou)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)數(shu)值(zhi)減小,使(shi)(shi)疲勞強(qiang)度(du)極限(xian)值(zhi)增(zeng)高,當(dang)(dang)表面(mian)有較(jiao)(jiao)大(da)(da)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)殘存(cun)時,會(hui)與承(cheng)受(shou)(shou)的(de)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)載(zai)荷疊加而使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)實(shi)際承(cheng)受(shou)(shou)的(de)拉(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)明顯增(zeng)大(da)(da),即使(shi)(shi)疲勞強(qiang)度(du)極限(xian)值(zhi)降(jiang)低。因此,使(shi)(shi)軸承(cheng)零(ling)件(jian)淬火(huo)回(hui)火(huo)后表面(mian)殘留(liu)較(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)壓應(ying)(ying)力(li)(li)(li),也是提(ti)高使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)的(de)措施之(zhi)一(當(dang)(dang)然過大(da)(da)的(de)殘留(liu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)可能引起零(ling)件(jian)的(de)變形甚至(zhi)開裂(lie),應(ying)(ying)給予(yu)足夠重(zhong)視)。
1.5鋼的雜質含量
鋼中(zhong)(zhong)的(de)雜質(zhi)包括(kuo)非金(jin)屬夾(jia)雜物和有害元素(酸(suan)溶)含量,它們對鋼性(xing)能的(de)危害往(wang)(wang)往(wang)(wang)是相互(hu)助長(chang)的(de),如氧含量越(yue)高,氧化物夾(jia)雜物就越(yue)多。鋼中(zhong)(zhong)雜質(zhi)對力學性(xing)能和制件抗失效能力的(de)影響與(yu)雜質(zhi)的(de)類型、性(xing)質(zhi)、數量、大小及形(xing)狀(zhuang)有關,但通常都有降低韌性(xing)、塑性(xing)和疲(pi)勞壽命的(de)作用。
隨著夾(jia)雜物(wu)尺寸的(de)(de)(de)增大,疲(pi)勞(lao)強度隨之而(er)降(jiang)(jiang)低(di),而(er)且(qie)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗拉強度越高,降(jiang)(jiang)低(di)趨勢加大。鋼(gang)中含氧(yang)(yang)量(liang)增高(氧(yang)(yang)化物(wu)夾(jia)雜增多),彎曲疲(pi)勞(lao)和接觸疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)在(zai)高應力作(zuo)用下也(ye)隨之降(jiang)(jiang)低(di)。因此,對(dui)于在(zai)高應力下工作(zuo)的(de)(de)(de)軸承零(ling)件,降(jiang)(jiang)低(di)制造用鋼(gang)的(de)(de)(de)含氧(yang)(yang)量(liang)是必要(yao)的(de)(de)(de)。一些研究(jiu)表明,鋼(gang)中的(de)(de)(de)MnS夾(jia)雜物(wu),因形狀(zhuang)(zhuang)呈橢球狀(zhuang)(zhuang),而(er)且(qie)能夠包裹(guo)危害較(jiao)大的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)夾(jia)雜,故(gu)(gu)其對(dui)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)降(jiang)(jiang)低(di)影響較(jiao)小甚(shen)至還可能有益,故(gu)(gu)可從寬控制。
2.影響軸承壽命的材(cai)料因素(su)的控制
為(wei)了(le)使(shi)上述影(ying)響軸承壽命的(de)材料因素處于最佳狀(zhuang)(zhuang)態,首先需要控(kong)制淬(cui)火前(qian)鋼(gang)的(de)原(yuan)始組(zu)(zu)織,可以(yi)采取的(de)技術措施有:高溫(1050℃)奧(ao)(ao)氏體(ti)化速冷(leng)至630℃等溫正火獲得偽共析(xi)細珠光體(ti)組(zu)(zu)織,或(huo)者冷(leng)至420℃等溫處理,獲得貝氏體(ti)組(zu)(zu)織。也可采用(yong)鍛軋余熱(re)快速退火,獲得細粒(li)狀(zhuang)(zhuang)珠光體(ti)組(zu)(zu)織,以(yi)保證鋼(gang)中的(de)碳化物(wu)細小和均勻分布(bu)。這種狀(zhuang)(zhuang)態的(de)原(yuan)始組(zu)(zu)織在(zai)淬(cui)火加熱(re)奧(ao)(ao)氏體(ti)化時(shi),除了(le)溶入奧(ao)(ao)氏體(ti)中的(de)碳化物(wu)外,未溶碳化物(wu)將聚集成細粒(li)狀(zhuang)(zhuang)。
當(dang)鋼(gang)中(zhong)的(de)原(yuan)始組織(zhi)一(yi)定時(shi)(shi)(shi),淬(cui)(cui)火(huo)(huo)馬氏體(ti)的(de)含(han)碳(tan)量(即淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)后(hou)的(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)含(han)碳(tan)量)、殘留奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)量和未(wei)(wei)溶(rong)碳(tan)化物量主要取決于淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)和保(bao)持時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian),隨著淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)增(zeng)(zeng)高(gao)(gao)(時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)一(yi)定),鋼(gang)中(zhong)未(wei)(wei)溶(rong)碳(tan)化物數量減少(淬(cui)(cui)火(huo)(huo)馬氏體(ti)含(han)碳(tan)量增(zeng)(zeng)高(gao)(gao))、殘留奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)數量增(zeng)(zeng)多,硬(ying)度(du)(du)(du)則先隨著淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)增(zeng)(zeng)高(gao)(gao)而(er)增(zeng)(zeng)加(jia),達到峰值后(hou)又隨著溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)升高(gao)(gao)而(er)降低(di)。當(dang)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)一(yi)定時(shi)(shi)(shi),隨著奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)化時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)延長(chang),未(wei)(wei)溶(rong)碳(tan)化物的(de)數量減少,殘留奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)數量增(zeng)(zeng)多,硬(ying)度(du)(du)(du)增(zeng)(zeng)高(gao)(gao),時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)較長(chang)時(shi)(shi)(shi),這種趨勢減緩。當(dang)原(yuan)始組織(zhi)中(zhong)碳(tan)化物細小時(shi)(shi)(shi),因碳(tan)化物易于溶(rong)入(ru)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti),故(gu)使淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)峰移向較低(di)溫(wen)度(du)(du)(du)和出現(xian)在較短的(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)化時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)。
綜上所述,GCrl5鋼淬火后未溶碳(tan)化物在7%左右,殘留奧氏體(ti)在9%左右(隱(yin)晶馬氏體(ti)的(de)(de)平均含(han)碳(tan)量在0.55%左右)為(wei)最佳組(zu)(zu)織組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)。而且(qie),當原始(shi)組(zu)(zu)織中碳(tan)化物細(xi)小(xiao),分(fen)布均勻時(shi),在可(ke)靠地控制上述水(shui)平的(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)時(shi),有利于(yu)獲(huo)得高的(de)(de)綜合力(li)學(xue)性能(neng),從而具(ju)有高的(de)(de)使用壽命。應該指出(chu),具(ju)有細(xi)小(xiao)彌(mi)散分(fen)布碳(tan)化物的(de)(de)原始(shi)組(zu)(zu)織,淬火加(jia)熱(re)保溫時(shi),未溶的(de)(de)細(xi)小(xiao)碳(tan)化物會聚集長(chang)大,使其粗化。因(yin)此(ci),對于(yu)具(ju)有這種的(de)(de)原始(shi)組(zu)(zu)織軸承零件淬火加(jia)熱(re)時(shi)間不宜過長(chang),采用快速加(jia)熱(re)奧氏體(ti)化淬火工藝,將可(ke)獲(huo)得更高的(de)(de)綜合力(li)學(xue)性能(neng)。
為(wei)了使軸承零件淬回(hui)火后(hou)表面殘留較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)壓(ya)應力(li),可(ke)在淬火加(jia)熱(re)(re)時(shi)通入滲(shen)(shen)碳(tan)或(huo)(huo)滲(shen)(shen)氮的(de)(de)(de)氣氛(fen),進行短時(shi)間的(de)(de)(de)表面滲(shen)(shen)碳(tan)或(huo)(huo)滲(shen)(shen)氮。由于這種鋼淬火加(jia)熱(re)(re)時(shi)奧氏(shi)體(ti)實際含碳(tan)量不(bu)高(gao),遠低(di)于相(xiang)圖上示出的(de)(de)(de)平衡濃度,因(yin)此可(ke)以吸碳(tan)(或(huo)(huo)氮)。當奧氏(shi)體(ti)含有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)碳(tan)或(huo)(huo)氮后(hou),其Ms降低(di),淬火時(shi)表層較(jiao)(jiao)內層和(he)心部后(hou)發生(sheng)馬氏(shi)體(ti)轉變,產(chan)生(sheng)了較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)殘留壓(ya)應力(li)。GCrl5鋼以滲(shen)(shen)碳(tan)氣氛(fen)和(he)非(fei)滲(shen)(shen)碳(tan)氣氛(fen)加(jia)熱(re)(re)淬火(均(jun)經低(di)溫回(hui)火)處理后(hou),經接觸疲(pi)勞試驗可(ke)以看出,表面滲(shen)(shen)碳(tan)的(de)(de)(de)壽命比未滲(shen)(shen)碳(tan)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)了1.5倍。其原(yuan)因(yin)就(jiu)是滲(shen)(shen)碳(tan)的(de)(de)(de)零件表面具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)殘留壓(ya)應力(li)。
3.結論
影響(xiang)高(gao)碳鉻鋼(gang)滾動(dong)軸(zhou)承(cheng)零件使用壽命的主(zhu)要材料(liao)因素及控制程度為:
(1)鋼(gang)在淬火前的原始組(zu)織中的碳(tan)化物(wu)要求(qiu)細(xi)小、彌散。可(ke)采用(yong)高(gao)溫(wen)奧氏體化630℃、或420℃高(gao)溫(wen),也可(ke)利(li)用(yong)鍛軋余熱快速退火工(gong)藝來實(shi)現。
(2)對于GCr15鋼淬(cui)火(huo)后(hou),要求獲得(de)平均(jun)含碳(tan)量為(wei)0.55%左右(you)的(de)隱晶馬(ma)氏體、9%左右(you)Ar和7%左右(you)呈勻(yun)、圓(yuan)狀態(tai)的(de)未溶碳(tan)化物的(de)顯(xian)(xian)微(wei)組(zu)織(zhi)。可利用淬(cui)火(huo)加(jia)熱溫度和時間來(lai)控(kong)制得(de)到這種顯(xian)(xian)微(wei)組(zu)織(zhi)。
(3)零件淬(cui)(cui)火低溫(wen)回火后要(yao)求表面(mian)(mian)殘(can)留有較大的壓(ya)應力(li)(li),這有助(zhu)于疲勞抗力(li)(li)的提(ti)高。可采用在淬(cui)(cui)火加熱時(shi)進行表面(mian)(mian)短(duan)時(shi)間滲碳或滲氮的處理(li)工藝,使得(de)表面(mian)(mian)殘(can)留有較大的壓(ya)應力(li)(li)。
(4)制造軸承零件用鋼(gang),要求具(ju)有較高的純凈度,主要是減少(shao)O2、N2、P、氧(yang)化物和磷化物的含(han)量。可采用電渣(zha)重熔,真空冶煉等技術措施使材料含(han)氧(yang)量≤15PPM為宜。
如果您對山東進口軸承、FAG軸承、INA軸承感興趣或者有疑問的話,請點擊聯系我們網頁右側的在線客服,或致電:400-086-9890,山東進口軸承供應商——您全程貼心的采購顧問。
——責任編(bian)輯(ji):濟南鴻慷(kang)機(ji)電設備公(gong)司01銷售顧(gu)問
版權所有eding360.cn(濟南鴻慷)轉載請(qing)注(zhu)明出處
