西科轧机轴承科技(瓦房店)有限公司

影响热处理变形的几个因素一、变形的原因钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者外部施加的应力。内应力是因温度分布不均匀或者相变所致，残余应力也是原因之一。外应力引起的变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰撞被加热的工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种。尺寸变化主要是基于组织转变，故表现出同样的膨胀和收缩，但当工件上有孔穴或者复杂形状工件，则将导致附加的变形。如果淬火形成大量马氏体则发生膨胀，如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此外，回火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨胀，如果进行深冷处理，则由于残余奥氏体的马氏体化而进一步膨胀，这些组织的比容都随着含碳量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸变化量增大。二、淬火变形的主要发生时段1.加热过程：工件在加热过程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。2.保温过程：以自重塌陷变形为主，即塌陷弯曲。3.冷却过程：由于不均匀冷却和组织转变而至变形。三、加热与变形当加热大型工件时，存在残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残余应力主要来源于加工过程。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，钢的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。一般，工件的外缘部位残余应力较高，当温度的上升从外部开始进行时，外缘部位变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。　　加热时产生的热应力和想变应力都是导致变形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。热应力取决于温度的不均匀分布程度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑性变形，这种塑性变形就表现为“变形”。　　相变应力主要源于相变的不等时性，即材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑性变形。如果材料的各部分同时发生相同的组织转变，则不产生应力。为此，缓慢加热可以适当降低加热变形，Z好采用预热。　　此外，由于加热中因自重而出现“塌陷”变形的情况非常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重。四、冷却与变形　　冷却不均时将产生热应力导致变形发生。因工件的外缘和内部存在冷却速度差异，该热应力是不可避免的，淬火情况下，热应力与组织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均匀、脱碳等，还会导致相变点出现差异，相变的膨胀量也有所不同。总之，“变形”是相变应力和热应力共同所致，但并非全部应力都消耗在变形上，而是一部分作为残余应力存在于工件中，这种应力就是导致时效变形和时效裂纹的原因。因冷却而导致的变形表现为以下几种形式：1.件急冷初期，急冷的一侧凹陷，然后转为凸起，结果快冷的一面凸起，这种情况属于热应力引起的变形大于相变引起的变形。2.由热应力所引起的变形是钢料趋于球形化（见图1），而由相变应力所引起的变形则使之趋于绕线轴状（见图2）。因此淬火冷却所致的变形表现为两者的结合（图3），按照淬火方式的不同，表现出不同的变形如图4所示。3. 仅对内孔部分淬火时，内孔收缩。将整个环形工件加热整体淬火时，其外径总是增大，而内径则根据尺寸的不同时涨时缩，一般内径大时，内孔涨大，内径小时，内孔收缩。五、冷处理与变形冷处理促进马氏体转变，温度较低，产生的变形比淬火冷却要小，但此时产生的应力较大，由于残余应力、相变应力和热应力等的叠加容易导致开裂。六、回火与变形工件在回火过程中由于内应力的均匀化、减小甚至消失，加上组织发生变化，变形趋于减小，但同时，一旦出现变形，也是很难矫正的。为了矫正这种变形，多采用加压回火或喷丸硬化等方法。七 、重复淬火与变形通常情况下，一次淬火后的工件未经过中间退火而进行重复淬火，将增大变形。重复淬火引起的变形，经过重复淬火，其变形累加而趋于球状，容易产生龟裂，但形状相对稳定了，不再容易产生变形了，因此重复淬火前应增加中间退火，重复淬火次数应小于等于2次（不含首次淬火）。八、残余应力与变形加热过程中，在450℃左右，钢由弹性体转变为塑性体，因此很容易呈上升塑性变形。同时，残余应力在约高于此温度时也将因再结晶而消失。因此，快速加热时，由于工件内外部存在?度差，外部达到450℃变成了塑性区，受而内部温度较低处存在残余应力作用而发生变形，冷却后，该区域就是出现变形的地方。由于实际生产过程中，很难实现均匀、缓慢加热，淬火前进行消除应力退火是非常重要的，除了通过加热消除应力外，对于大型零件采用振动消除应力也是有效的。（内容来源：材料热处理）

轴承磨削裂纹特征和产生原因以及防止措施磨削加工是机械制造业金属切削加工常见的一种方法，在轴承加工行业中也被广泛的应用，经热处理淬火的轴承零件，在磨削过程中可能出现呈网状的龟裂或较规则排列的细小裂纹，称为磨削裂纹，它不但影响轴承零件的外观，更重要的是还直接影响轴承零件的质量。本文分享有关轴承磨削裂纹的特征和产生的原因，以及相应的防止措施。1、轴承磨削裂纹特征磨削裂纹与一般淬火裂纹明显不同，磨削裂纹只发生在磨削面上，深度较浅，且深度基本一致。较轻的磨削裂纹垂直于或接近垂直于磨削方向的平行线，且是规则排列的条状裂纹，这是种裂纹，较严重的裂纹呈龟甲状(封闭网络状)，其深度大致为0.03～0.15ram，用酸腐蚀后裂纹明显，这是第二种裂纹。2、轴承磨削裂纹产生的原因轴承磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时轴承表面温度可达800-1000摄氏度或更高。淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，它们处于一种膨胀状态(未经回火处理)。马氏体的膨胀收缩随着钢中含碳量的增加而增大，使轴承钢表面产生磨削裂纹尤为重要。淬火钢中的残余奥氏体在磨削时受磨削热的影响即产生分解，逐渐转化成马氏体，这种新生的马氏体集中于零件表面，引起轴承表面局部膨胀，加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，继续磨削就会加速表面磨削裂纹的产生；此外，新生的马氏体膪较大，磨削时也容易加速磨削裂纹的产生。另一方面，在磨床上磨削零件时，对零件既是压力又是拉力，助长了磨削裂纹的产生。如果在磨削时冷却不充分，则由于磨削时产生的热量，足以使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后再次淬火成淬火马氏体，因而使表面层产生附加的组织应力，再加上磨削所产生的热量使轴承表面温度升高极快、冷却极快，这种组织应力和热应力的迭加就可能导致磨削表面产生磨削裂纹。3、磨削裂纹的防止措施从以上分析知道产生磨削裂纹的根本原因在于淬火时的马氏体处于一种膨胀的状态，有应力存在。要减少和消除这种应力，应进行去应力回火即淬火，在进行回火处理，挥霍时间必须在4h以上。随着回火时间增加，产生磨削裂纹的可能性降低。另外，轴承在快速加热到100摄氏度左右并迅速降温会产生裂纹。为防止冷裂纹产生，零件应该在150～200摄氏度左右时回火，若轴承继续升温到300摄氏度，表面再次收缩而产生裂纹，为防止裂纹产生，应将轴承在300摄氏度左右进行回火。值得注意的是，轴承在300摄氏度左右回火会使其硬度下降，因此不宜采用。又是经过一次回火仍然产生磨削裂纹，这是可以进行二次回火或人工时效处理，这种方法非常有效。磨削裂纹的产生是因为磨削热所致，所以降低磨削热是解决磨削裂纹的关键。一般所采用的湿磨法，但无论如何注入冷却液，冷却液都没法在磨削时及时到达磨削面，因而无法降低磨削点的磨削热。冷却液?能使砂轮和零件的磨削点在磨削走过后瞬间受到冷却，同时冷却液对磨削点做淬火作用。因而加大冷却液的使用量是主要措施之一，尽量降低磨削区的磨削热。如果采用干磨法，磨削进给量少，可减少磨削裂纹。但是这种方法效果不是很显著，而且尘土飞扬，影响工作环境，不宜采取。选用硬度较软、沙粒较粗的砂轮来磨削，可以降低磨削热。但粒子较粗会影响零件表面的粗糙度，对于表面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法，因而受到一定的限制。分粗、精磨，既粗磨选用粒子较粗的软砂轮进行磨削，便于强力磨削，提高效率，然后再用粒度较细的砂轮进行精磨，磨削进给量小。分两台进行粗磨和精磨，这是比较理想的方法。选用自锐性能好的砂轮磨料，及时清除砂轮表面废料，减少磨削进给量，增加磨削次数，减小工作台速度，这也是一种有效的减少磨削裂纹的途径。砂轮和零件的旋转速度也是主要影响因素之一，砂轮旋转跳动量大，零件窜动量大，都是磨削裂纹产生的诱因。及时提高砂轮和零件的旋转精度从而尽可能消除引起磨削裂纹产生的各种因素。4、防止轴承钢表面磨削裂纹的一些方法在磨削加工中，防止轴承钢表面磨削裂纹的产生，主要方法：①降低磨削热解决磨削裂纹。②分粗、精磨，既粗磨选用粒子较粗的软砂轮进行磨削。③选用自锐性能好的砂轮磨料，及时清除砂轮表面废料，减少磨削进给量，增加磨削次数，减小工作台速度。④及时提高砂轮和零件的旋转精度从而尽可能消除引起磨削裂纹产生。

轴承是机械设备中重要的零部件，为保证轴承发挥Z佳的性能，可靠的工作，正确安装和操作，合理维护非常重要。本文分享延长轴承寿命的几个技巧。首先，润滑是关键选择合适的润滑系统和高质量的润滑剂。润滑油膜将因承载彼此接触的油膜表面分离开来，并提供对腐蚀和磨损的必要防护，因此对所有旋转或往复运动零件，特别是轴承和齿轮而言，如需正常运转，润滑油膜不可或缺。如为飞溅式润滑或循环润滑系统，油膜还能传递热量。工厂经常因润滑不当而出现不必要的停机和设备状态恶化。供油不足会导致磨损增加和温度上升，造成过度磨损或轴承早期失效及损坏。润滑过度，尤其是高速运转的设备，将因油搅动而产生过多热量，使润滑油发生化学劣化，也会导致轴承损坏。正确润滑，定期养护，可避免因润滑问题引起的轴承损坏。保证合理润滑应做到：1、遵循设备制造商为每台设备设定的使用指南：2、加润滑脂时，应将其充入轴承滚动部件及壳体（或护圈）之间，以保证足量润滑脂进入，关键滚道表面得到充分润滑。3、应注意何时轴承应加脂。4、监控设备的指示仪表，以便尽早发现问题的迹象。5、如温度波动和/或异常高温。6、注意设备噪音或异常振动。7、观察润滑油泄漏。8、定期对润滑油取样，并查看是否污染。其次，合理调整非常重要装配或安装时，如轴承内部间隙过大或过小，或在某些情况下，预加载荷过高，可能导致早期损坏和轴承寿命缩短。除造成停机及代价昂贵的维修外，轴承装配和安装不当还可能会有更多负面作用，如影响其它零件的运转，缩短其使用寿命等。根据设备制造商的使用手册，进行装配、安装和定期维护，是预防问题出现的Z佳方式。如果时间很紧，可前推调整装置或去掉垫片，以校正过松的锥形滚动轴承组。另一方面，轴承调整过紧，可能导致过热损坏，不得不更换轴承。装配安装轴承的工序必须准确、可重复，且安装完成后可以验证。此外还必须考虑其它零件参数，以优化系统性能。此外，按照OEM的要求来使用设备，设定合适的预测维修项目如?润滑油或润滑脂的监测，其中应包括故障根源分析。这样，即便是有问题的设备，其正常运行时间也可大大延长。正确润滑与维护非常关键，正确安装和使用也不可缺少，再充分利用现有状态监控设备护航。不遵循安装及维护要求将造成设备失效，构成主要的安全隐患。三是轴承安装后做好检验轴承安装的正确与否，对其寿命及主机精度有着直接的影响。如果安装不当，轴承不仅有振动，噪声大，精度低，温升递增大，而且还有被卡死烧坏的危险。反之，安装得好，不仅能保证精度，寿命也会大大延长。因此，轴承安装之后，必须进行检验。重点检验项目如下：1检验安装位置轴承安装后，首先检验运转零件与固定零件是否相碰，润滑油能否畅通地流入轴承，密封装置与轴向紧固装置安装是否正确。2检验径向游隙除安装带预过盈的轴承外，都应检验径向游隙。深沟球轴承可用手转动检验，以平稳灵活、无振动，无左右摆动为好。圆柱滚子和调心滚子轴承可用塞尺检验，将塞尺插进滚子和轴承套圈之间，塞尺插入深度应大于滚子长度的1/2。当轴承的径向游隙无法用塞尺测量时，可测量轴承在轴向的移动量，来代替径向游隙的减小量。通常情况下，如轴承内圈为圆锥孔，则在圆锥面上的轴向移动量大约是径向游隙缩小量的15倍。轴承的径向游隙，有些安装后不合格是可以调整的，如角接触球轴承、圆锥滚子轴承；有些则是在制造时已按标准规定调好，安装后不合格也不能再调整，如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承等。这类轴承安装后经检验若不合格，径向装配游隙太小，则说明轴承的配合选择不当，或装配部位加工不正确。此时，必须将轴承卸下，查明原因，加以消除后重新安装。当然轴承游隙过大也不行。3检验轴承与轴肩的靠紧程度一般情况下，紧配合过盈安装的轴承必须靠紧轴肩。检验方法：（1）灯光法。即将电灯对准轴承和轴肩处，看漏光情况判断。如果不漏光，说明安装正确；如果沿轴肩周围均匀漏光，说明轴承未与轴肩靠紧，应对轴承施加压力使之靠紧；如果有部分漏光，说明轴承安装倾斜，可用手锤、铜棒或套筒敲击轴承内圈，慢慢安正。（2）厚薄规检验法。厚薄规的厚度应由0.03mm开始。检验时，在轴承内圈端面和轴肩的整个圆周上试插几处，如发现有间隙且很均匀，说明轴承未装到位，应对轴承内圈加压使其靠紧轴肩；如果加大压力也靠不紧，说明轴颈圆角部位的圆角太大，把轴承卡住了，应修整轴颈圆角，使其变小；如果发现轴承内圈端面与轴承肩个别部位厚薄规能通过，说明此时必须拆卸下来，予以修整，重新安装。如果轴承以过盈配合安装在轴承座孔内，轴承外圈被壳体孔挡肩固定时，其外圈端面与壳体孔挡肩端面是否靠紧，安装是否正?，也可用厚薄规检验。4推力轴承安装后的检验安装推力轴承时，应检验轴圈和轴中心线的垂直度。方法是将千分表固定于箱壳端面，使表的触头顶在轴承轴圈滚道上边转动轴承，边观察千分表指针，若指针偏摆，说明轴圈和轴中心线不垂直。箱壳孔较深时，亦可用加长的千分表头检验。推力轴承安装正确时，其座圈能自动适应滚动体的滚动，确保滚动体位于上下圈滚道。如果装反了，不仅轴承工作不正常，且各配合面会遭到严重磨损。由于轴圈与座圈和区别不很明显，装配中应格外小心，切勿搞错。此外，推力轴承的座圈与轴承座孔之间还应留有0.2-0.5mm的间隙，用以补偿零件加工、安装不精确造成的误差，当运转中轴承套圈中心偏移时，此间隙可确保其自动调整，避免碰触摩擦，使其正常运转。否则，将引起轴承剧烈损伤。5检验轴承噪声、温升、振动是否符合要求一般轴承工作温度应低于90℃，温度过高时，将导致轴承发热退火或烧损，降低使用寿命。遵循安装及维护要求，正确使用，才能发挥轴承的Z优性能，延长使用寿命。