滑动轴承
1010012058 机102 张斌
一．关键词：滑动轴承性能要求制造工艺热处理
二．摘要：本文介绍了滑动轴承的结构，结构简图，基本制造方法，工作条件，使用性
能，毛胚材料，毛胚成型以及热处理工艺等，在尽量保证机器正常工作的前提下选择性能符合要求且成本低的材料。
三．滑动轴承结构和材料简介：
四．工作条件：在滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可
大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避免了磨损。滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用。
润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件，影响润滑膜形成的因素有润滑方式、运动副相对运动速度、润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。滑动轴承的设计应根据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。
五．使用性能要求：
由于滑动轴承，如果不能保证液体润滑状态，则会产生较大的摩擦和磨损。磨损是滑动轴承的主要失效形式，而摩擦会产生热量，使温度升高，导致润滑失效，进而引起胶合。所以，对滑动轴承材料的基本要求是：
1减摩性好。即μ要小，对油的吸附能力要强，利于润滑。
2 耐摩性好。
3抗胶合能力强。（与轴的材料、物理、化学性质相差越大，则抗胶合性能越强；同时，导热性要好。）
4 具有一定的抗压强度（保证在载荷作用下不压溃）。
5 具有良好的适应性。
顺应性：靠塑性变形补偿适应由于轴的变形或对中性不好引起的局部接触，或几何误差；
嵌藏性：即可以嵌藏外来的硬颗粒。防止轴的划伤。（例如，和好的面表面上如有小石子，则用力一压，则就嵌入面中。）
磨合性：利用轴承的早期磨损，减小表面的粗糙度，适应轴的形状误差。
6 工艺性好：铸造性好，切削的工艺性好
7热膨胀小，耐腐蚀等
六．滑动轴承的一般制造方法：
A、冷辗成型套圈是滚动轴承的重要零件，由于滚动轴承的品种繁多，使得不同类型轴承的套圈尺寸、结构、制造使用的设备、工艺方法等各不相同。又由于套圈加工工序多、工艺复杂、加工精度要求高，因此，套圈的加工质量对轴承的精度、使用寿命和性能有着重
要的影响。轴承零件制造－轴承零件检查－轴承零件退磁、清洗、防锈—轴承装配－轴承成品检查—轴承成品退磁、清洗－轴承成品涂油包装斗成品入库。
冷辗扩工艺是一种能提高材料利用率，提高金属组织致密性，保持金属流线性的先进工艺方法，它是一种无屑加工方法。从理论上说，冷辗成型的产品不需进行车削可直接进行热处理及磨削加工。目前，冷辗扩工艺主要应用于中、小型深沟球轴承，其主要工艺过程为：
锻造毛坯(环形)－车削(除沟道)－辗扩(沟及倒角)整径－软磨两端面
采用冷辗扩工艺和锻造成型工艺时，产品的精度除了受设备精度影响外，还要受成型模具精度的影响。
B、车削成型
在轴承行业，传统的车削成型技术是使用专用车床，采用集中工序法完成成型加工。但由于该方法所用设备调整难度大、机床精度低、材料利用率低，因此该工艺方法正在被淘汰。
随着科学技术的发展，数控车削机床迅速发展并日益完善。目前，一些外形复杂、精度要求高的产品正越来越多地采用数控车削成型技术。
套圈制造的原材料为圆柱形棒料或管料，目前根据成型工艺不同，滚动轴承套圈一般有以下几种制造过程。
a、棒料、管料)下料－冷辗成型－热处理淬、回火－磨削－零件检查－退磁、清洗－提交装配
b、管料)下料－车削成型－热处理淬、回火－磨削－零件检查－退磁、清洗－提交装配
c、棒料)下料－冷(温)挤压成型－车削－热处理淬、回火－磨削－零件检查－退磁、清洗－提交装配
d、棒料)下料－锻造－退火(或正火－车削(冷辗成型)－热处理淬、回火－磨削－零件检查－退磁、清洗－提交装配
C、锻造成型
通过锻造加工可以消除金属内在缺陷，改善金属组织，使金属流线分布合理，金属
紧密度好。锻造成型加工工艺广泛应用于轴承成型加工中，可以完成从内径~20mm的小型产品到外径5000mm的特大型产品的加工。常见的锻造成型方法有：热锻加工、冷锻加工、温锻加工，我国以热锻为主。锻加工因其成型加工设备不同又分为：自由锻造加工工艺、压力机锻造工艺、平锻机锻造工艺和高速镦锻机锻造工艺。
七．毛坯材料：毛坯材料选用巴氏合金
八．毛坯制造方法：精密模锻
精密模锻是指在普通锻造设备上锻造高精度锻件的方法。其主要工艺特点是使用两套不同精度的锻模。先使用普通锻模锻造，留有0.1～1.2 mm的精锻余量，然后切下飞边并进行酸洗，再使用高精度锻模，直接锻造出满足精度要求的产品零件。在精密模锻过程中，要采用无氧化和少氧化的加热方法。
模锻件就是有模具的锻造件，利用模具锻出精度要求比叫高，比较复杂的锻件。
模锻件的特点应该是针对于自由锻来谈才会好一点，自由锻基本上不会有模具，只能锻轴、环等极其简单的东西，而模锻就可以锻出很多结构的产品，且可以控制产品的尺寸公差，减少车加工量。
九．制定毛坯零件制造工艺路线：
下料→毛胚质量检验→加热→制坯→预锻→终锻→切断→切边冲孔→表面清理→校正→精压→热处理→检验入库
棒料)下料－锻造－退火(或正火－车削(冷辗成型)－热处理淬、回火－磨削－零件检查－退磁、清洗－提交装配
十．安排热处理工序：
1、退火：退火是将钢加热到奥氏体转变温度以上某一温
度，保温一定时间,然后随炉冷却500℃以下出炉空冷，以获得接近于平衡状态组织的一种工艺方法。
2、正火：正火是钢加热到Ac3或Accm以上某一温度，保温一定时间，使钢的组织全部奥氏体化，然后从炉中取出，在空气中冷却的一种工艺法。
退火与正火通常用于毛坯另件的预备热处理。其目在于：
①改善或消除钢在铸造、轧制、锻造、焊接过程中所造成的各种组织缺陷。
②细化晶粒，为最终热处理做好组织准备。
③降低硬度，改善组织，便于切削加工。
3、淬火：淬火是将钢或合金加热到临界温度Ac1或Ac3以上30～50℃，保温一定时间，使钢的组织全部或大部分奥氏体化，然后在水或油等介质中快速冷却，以得到高硬度的淬火马氏体工艺方法。
目的：
①提高硬度和耐磨性；
②提高弹性；
③提高强韧性；
④提高耐蚀性和耐热性。
总之，钢的强度、硬度、耐磨性、弹性、韧性、疲劳强度等等，都可以利用淬火与回火使之大大提高，所以，淬火是强化钢铁的主要手段之一。
淬火温度的选择：
选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体。
亚共析钢：t=Ac3+（30～50）℃，组织为马氏体。
共析钢和过共析钢：t =Ac1+（30～50）℃，组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。
合金钢：一般淬火温度为临界点以上50～100℃。提高淬火温度有利于合金元素在奥氏体中充分溶解和均匀。
4、回火：
回火是将淬火后的钢重新加热到A1以下的某一温度，保温一定时间后，在油或空气中冷却的一种热处理工艺。
(1)低温回火（150～250℃）。低温回火的组织为回火马氏体，
能降低内应力和脆性，并保持高硬度和耐磨性。用于工具、模具、轴承、
渗碳件及经表面淬火的工件。
(2)中温回火（350～500℃）
中温回火的组织为回火索氏体，具有较高弹性和一定韧性，主要用于弹簧的处理。
(3)高温回火（500～650℃）
高温回火组织为回火索氏体，具有良好的综合力学性能。习惯上将淬火加高温回火相结合的热理处称作调质处理，简称“调质”。调质广泛用于处理重要的结构零件，如轴、齿轮等。
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攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：滚动轴承的热处理工艺设计 学生姓名： 学号： 所在院(系)：材料工程学院 专业：级材料成型及控制工程 班级：材料成型及控制工程一班 指导教师：职称：讲师 2013年12月15日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目滚动轴承的热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计滚动轴承的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 内容： （1）明确设计任务（包括设计的技术要求） （2）绘出热处理件零件图 （3）给出设计方案 （4）写出设计说明 （5）设计质量检验项目 （6）设计热处理工艺卡片 （7）滚动轴承的热处理缺陷及预防或补救措施 要求： （1）通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。 （2）分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。 （3）提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。 3、主要参考文献 [1] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005 [2] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版. [3] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版 [4] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版. 4、课程设计工作进度计划 第十六周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第十七周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日 注：任务书由指导教师填写。
轴承钢热处理工艺参数 时间：2010-06-14 08:59:46 来源：机械社区作者：
时间：2010-04-19 16:29:25 来源：中国金属加工在线作者：轴承钢是质量要求很严格的钢类。目前对轴承钢提出的要求有：用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等，而且，对这些要求的重要程度越来越高。为满足这些要求，JFE制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢。这些设备与新开发的提高质量的技术相结合，可以生产尺寸范围宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢。 JFE轴承钢制造技术的特点是： 1）表面质量精细加工和质量检查体系 用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法，均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层。对质量要求特别高的材料，实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷。为保证小型圆坯的表面质量，用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查；对内部缺陷，用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物。 2）轴承钢的精细制造技术和质量保证 在线材-棒材厂，在棒材轧制线上增设线材轧制线，进行联合轧制。对棒材和线材都采用4辊精轧机进行精轧，棒钢的尺寸精度在0.01mm以下，用户可以省略扒皮和拉拔加工。对线材可进行自由尺寸轧制，并可以生产Φ4.2mm的小尺寸线材。由于把线材已经轧制到锻造的尺寸，所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序。 3）提高钢的洁净度 近年来，JFE制钢为了提高钢的洁净度，采用了PERM（加减压精炼）、LF（炉外精炼炉）对钢的生产工艺进行了改进。PERM法是在转炉冶炼时，使氮、氢等气体溶解在钢中，然后，用RH炉（真空脱气）迅速减压，使钢中产生气体，利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物。 JFE制钢还在2008年新建LF炉，大大提高了夹杂物的去除能力。采用上述工艺和设备的效果是：与原有工艺相比，夹杂物个数预测指数减少34%、夹杂物最大直径指数减少29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差减少了73%。 由于采用了具有上述特点的制造技术，JFE制钢今后将继续向用户 轴承钢资料 时间：2010-08-17 11:44:25 来源：热加工行业论坛作者：轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性，淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做摸具钢。 比重：7.81 (一)轴承钢锻造温度
ICS 21.100.20 J 11 JB 滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件 Rolling bearings ―Bearing parts made from carbon steel ―Specifications for heat-treatment 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布
前 言 本标准代替JB/T 8566－1997《滚动轴承零件碳钢球轴承套圈热处理技术条件》和JB/T 8569－1997《滚动轴承零件碳钢球渗碳热处理技术条件》。 本标准与JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997相比，主要变化如下： ——修改了标准名称，并把JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997加以合并（1997年版和本版的封面及首页）； ——增加了渗碳钢球压碎载荷值（见附录A）； ——修改了检验方法（1997年版和本版的第5章）。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC 98）归口。 本标准起草单位：万向钱潮股份有限公司、洛阳轴承研究所、洛阳轴研科技股份有限公司。 本标准主要起草人：叶健熠、郑晓敏、王智勇、范围广、仇亚军、屠国青、梁林霞。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——JB/T 8566－1997； ——JB/T 8569－1997。 I 标准分享网 https://www.doczj.com/doc/d13847313.html, 免费下载
滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件 1 范围 本标准规定了采用符合GB/T 699－1999中的45钢或性能与之相当的优质碳素结构钢制造的轴承套圈锻造或锻造退火和淬、回火后的技术要求、检验方法与检验规则以及10、15优质碳素结构钢或含碳量和力学性能与其接近的碳钢制造的碳钢球的渗碳和淬、回火技术要求、检验方法与检验规则。 本标准适用于上述钢制轴承零件的热处理质量检验。对有特殊要求的轴承零件以及其他用途的碳钢球，应按产品图样的规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 230.1－2004 金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）（ISO 6508-1:1999，MOD） GB/T 231.1－2002 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法（eqv ISO 6506-1:1999） GB/T 699－1999 优质碳素结构钢 JB/T 1255－2001 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件 JB/T 7361－2007 滚动轴承零件硬度试验方法 JB/T 7362－2007 滚动轴承零件脱碳层深度测定法 JB/T 8881－2001 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件 3 套圈技术要求 3.1 锻造或退火 套圈锻造或锻造退火后的硬度不应大于241HBW，压痕直径不应小于3.9mm。 3.2 淬、回火 3.2.1 硬度 3.2.1.1 淬、回火后的硬度 套圈淬、回火后的硬度不应低于50HRC。 3.2.1.2 同一零件的硬度差 套圈外径不大于100mm，同一个零件硬度差不应大于2HRC；套圈外径大于100mm，同一零件硬度差不应大于3HRC。 3.2.2 显微组织 轴承套圈淬、回火后显微组织应为马氏体＋少量残余奥氏体。淬、回火后显微组织的马氏体粗细程度按第一级别图评定：第1级～第3级为合格组织，大于第3级为不合格组织。在硬度合格的情况下，屈氏体组织不予控制。 1
轴承热处理（国外） 热处理质量好坏直接关系着后续的加工质量以致最终影响零件的使用性能及寿命，同时热处理又是机械行业的能源消耗大户和污染大户。近年来，随着科学技术的进步及其在热处理方面的应用，热处理技术的发展主要体现在以下几个方面： （1）清洁热处理热处理生产形成的废水、废气、废盐、粉尘、噪声及电磁辐射等均会对环境造成污染。解决热处理的环境污染问题，实行清洁热处理（或称绿色环保热处理）是发达国家热处理技术发展的方向之一。为减少SO2、CO、CO2、粉尘及煤渣的排放，已基本杜绝使用煤作燃料，重油的使用量也越来越少，改用轻油的居多，天然气仍然是最理想的燃料。燃烧炉的废热利用已达到很高的程度，燃烧器结构的优化和空-燃比的严格控制保证了合理燃烧的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用气体渗碳、碳氮共渗及真空热处理技术替代盐浴处理以减少废盐及含CN-有毒物对水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分矿物油以减少油污染。 （2）精密热处理精密热处理有两方面的含义：一方面是根据零件的使用要求、材料、结构尺寸，利用物理冶金知识及先进的计算机模拟和检测技术，优化工艺参数，达到所需的性能或最大限度地发挥材料的潜力；另一方面是充分保证优化工艺的稳定性，实现产品质量分散度很小（或为零）及热处理畸变为零。 （3）节能热处理科学的生产和能源管理是能源有效利用的最有潜力的因素，建立专业热处理厂以保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的选择。在热处理能源结构方面，优先选择一次能源；充分利用废热、余热；采用耗能低、周期短的工艺代替周期长、耗能大的工艺等。 （4）少无氧化热处理由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热，热处理后零件的性能得到提高，热处理缺陷如脱碳、裂纹等大大减少，热处理后的精加工留量减少，提高了材料的利用率和机加工效率。真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显改善质量、减少畸变、提高寿命。 轴承零件的热处理质量控制在整个机械行业是最为严格的。轴承热处理在过去的20来年里取得了很大的进步，主要表现在以下几个方面：热处理基础理论的研究；热处理工艺及应用技术的研究；新型热处理装备及相关技术的开发。 1 高碳铬轴承钢的退火 高碳铬轴承钢的球化退火是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、小、匀、圆的碳化物颗粒的组织，为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备。传统的球化退火工艺是在略高于Ac1的温度（如GCr15为780~810℃）保温后随炉缓慢冷却（25℃/h）至650℃以下出炉空冷。该工艺热处理时间长（20h以上）[1]，且退火后碳化物的颗粒不均匀，影响以后的冷加工及最终的淬回火组织和性能。之后，根据过冷奥氏体的转变特点，开发等温球化退火工艺：在加热后快冷至Ar1以下某一温度范围内（690~720℃）进行等温，在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变，转变完成后可直接出炉空冷。该工艺的优点是节省热处理时间（整个工艺约12~18h）, 处理后的组织中碳化物细小均匀。另一种节省时间的工艺是重复球化退火：第一次加热到810℃后冷却至650℃，再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷。该工艺虽可节省一定的时间，但工艺操作较繁。 2 高碳铬轴承钢的马氏体淬回火 2.1常规马氏体淬回火的组织与性能 近20年来，常规的高碳铬轴承钢的马氏体淬回火工艺的发展主要分两个方面：一方面是开展淬回火工艺参数对组织和性能的影响，如淬回火过程中的组织转变、残余奥氏体的分解、淬回火后的韧性与疲劳性能等[2~10]；另一方面是淬回火的工艺性能，如淬火条件对尺寸和变形的影响、尺寸稳定性等[11~13]。 常规马氏体淬火后的组织为马氏体、残余奥氏体和未溶（残留）碳化物组成。其中，马氏体的组织形态又可分为两类：在金相显微镜下（放大倍数一般低于1000倍），马氏体可分为板条状马氏体和片状马氏体两类典型组织，一般淬火后为板条和片状马氏体的混合组织，或称介于二者之间的中间形态—枣核状马氏体（轴承行业上所谓的隐晶马氏体、结晶马氏体）；在高倍电镜下，其亚结构可分为位错缠结和孪晶。其具体的组织形态主要取决于基体的碳含量，奥氏体温度越高，原始组织越不稳定，则奥氏体基体的碳含量越高，淬后组织中残余奥氏体越多，片状马氏体越多，尺寸越大，亚结构中孪晶的比例越大，且易形成淬火显微裂纹。一般，基体碳含量低于0.3%时，马氏体主要是位错亚结构为主的板条马氏体；基体碳含量高于0.6%时，马氏体是位错和孪晶混合亚结构的片状马氏体；基体碳含量为0.75%时，出现带有明显中脊面的大片状马氏体，且片状马氏体生长时相互撞击处带有显微裂纹[8]。与此同时，随奥氏体化温度的提高，淬后硬度提高，韧性下降，但奥氏体化温度过高则因淬后残余奥氏体过多而导致硬度下降。 常规马氏体淬火后的组织中残余奥氏体的含量一般为6~15%，残余奥氏体为软的亚稳定相，在一定的条件下（如回火、自然时效或零件的使用过程中），其失稳发生分解为马氏体或贝氏体。分解带来的后果是零件的硬度提高，韧性下降，尺寸发生变化而影响零件的尺寸精度甚至正常工作。对尺寸精度要求较高的轴承零件，一般希望残余奥氏体越少越好，如淬火后进行补充水冷或深冷处理，采用较高温度的回火等[12~14]。但残余奥氏体可提高韧性和裂纹扩展抗力，一定的条件下，工件表层的残余奥氏体还可降低接触应力集中，提高轴承的接触疲劳寿命，这种情况下在工艺和材料的成分上采取一定的措施来保留一定量的残余奥氏体并提高其稳定性，如加入奥氏体稳定化元素Si、
滚动轴承工作温度的介绍（一）滚动轴承根据其材质选用和热处理工艺以及使用工作时的润滑条件，在产品设计阶段和生产加工制造过程中其工作温度即已给定。具体情况如下： 一．材质选用 1.通用轴承在正常工作温度下（室温）可按照国家标准GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》选材。 2.高温轴承工作温度超过300℃以上可按照YB688-2000《高温轴承钢 Cr4 M O4V技术条件》选材。 3.低温轴承（工作温度低于-60℃以下的轴承），常用不锈轴承钢9Cr18、9Cr18Mo材料制造，可按照GB/T3086-1982《高碳铬不锈轴承钢技术条件》选材，也可选用铍青铜、陶瓷等材料制造。二．热处理工艺 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢时，其热处理工艺按照国家机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》进行。 2.高温轴承工作温度高于300℃时可按JB/T2850-1993《Cr4M O4V 高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 3.低温轴承，可按JB/T1460-2002《高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 三．滚动轴承工作温度 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢并按上述热处理工艺加工后滚动轴
承在正常工作状态下（室温）的工作温度按照相关标准要求，即通过寿命和可靠性试验及评定后，即可按此予以控制。 a. 试验规定见JB/T50013-2000《滚动轴承寿命及可靠性试验规程》中第5条试验条件，第5.4项：轴承外圈温度脂润滑时，不允许超过80℃；油润滑时，不允许超过95℃。 b. 试验及评定见GB/T24607-2009《滚动轴承寿命与可靠性试验及评定》国家标准第6条试验条件，第6.2项：循环油润滑时，轴承外圈温度一般不应超过95℃；脂润滑时，轴承外圈温度一般不应超过80℃。 2. 高温条件下轴承工作温度： a. 滚动轴承选用高碳铬轴承钢，工作温度在150℃～350℃之间，按照JB/T2974标准,当工作温度在150℃～350℃之间时，在轴承型号后缀可分别标注S0～S4予以表示。 b. 滚动轴承选用高温轴承钢，其工作温度可达300℃以上，具体工作温度依据工作条件另行给定。 3.低温轴承工作温度： 滚动轴承选用高碳铬不锈轴承钢，其工作温度低于零下60℃以下，具体工作温度依据工作条件另行给定。
目录轴承钢球热处理工艺设计 ......................................... 摘要 ......................................................... 关键词：轴承钢球退火淬火回火表面热处理 ..................... 概述 ........................................................... 钢球发展历程 ............................................................................................................................ 1.2. 钢球的用途 ........................................................................................................................ 1.3. 影响钢球质量的因素 ........................................................................................................ 1.3.1 材质影响 .............................................................................................................. 钢球制造方法的影响 ........................................................................................................ 1.3.3．钢球金相组织的影响 ............................................................................................ 1.3．国家规定钢球压碎负荷值 ............................................................................................... 设计依据 ....................................................... 2.1. 退火 ............................................................................................................................ 2.2. 淬火................................................................................................................................ 2.3. 回火................................................................................................................................ 2.4.表面处理 .............................................................................................................................. 设计正文 ....................................................... 3.1设计流程 .............................................................................................................................. 3.2 球化退火 ............................................................................................................................. 3.3 等温淬火 ............................................................................................................................. 3.4 回火..................................................................................................................................... 低温回火 ............................................................................................................................ 回火时间 .......................................................................................................................... 回火后的冷却 .................................................................................................................... 3.5. 钢球表面热处理 ................................................................................................................ 3.6. 钢球的力学性能测试 ........................................................................................................ 四．总结 ....................................................... 参考文献 .......................................................
轴承钢热处理工艺EE轴承钢gcr15介绍 轴承钢GCr15，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能。。GCr15（滚铬15，轴承钢），在临沂市场比45号钢还便宜，硬度、耐磨性、热处理工艺性都好。 有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。 化学成分/元素含量（%）C：0.95-1.05 Mn：0.20-0.40 Si：0.15-0.35 S：<；=0.020 P:<；=0.027 Cr:1.30-1.65 其热处理制度为：钢棒退火，钢丝退火或830-840度油淬。热处理工艺参数： 1.普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷—HB170-207 2.等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷—HB207-229 3.正火：900-920度加热，空冷—HB270-390 4.高温回火：650-700度加热，空冷—HB229-285 5.淬火：860度加热，油淬—HRC62-66 6.低温回火：150-170度回火，空冷—HRC61-66 7.碳氮共渗：820-830度共渗1.5-3小时，油淬，-60度至-70度深冷处理+150度至+160回火，空冷—HRC&asymp；67 GCr15是滚动轴承轴. W(Cr) = 1.5%； 与不锈钢的区别: a.含碳量: 滚动轴承轴0.95%-1.15%；不锈钢0.1%-0.2%； b.含铬量: 滚动轴承轴0.4%-1.65%；不锈钢12.7%以上<；优点所在>；； —提示:含碳量和含铬量是防锈的关键—- 可以对比发现,滚动轴承轴的防锈能力远不及不锈钢. 轴承钢GCR15是否导磁：有磁性。 1CR17都有磁性。
滚动轴承工作温度的介绍-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
滚动轴承工作温度的介绍（一）滚动轴承根据其材质选用和热处理工艺以及使用工作时的润滑条件，在产品设计阶段和生产加工制造过程中其工作温度即已给定。具体情况如下： 一．材质选用 1.通用轴承在正常工作温度下（室温）可按照国家标准GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》选材。 2.高温轴承工作温度超过300℃以上可按照YB688-2000《高温轴承钢 Cr4 M O4V技术条件》选材。 3.低温轴承（工作温度低于-60℃以下的轴承），常用不锈轴承钢9Cr18、9Cr18Mo材料制造，可按照GB/T3086-1982《高碳铬不锈轴承钢技术条件》选材，也可选用铍青铜、陶瓷等材料制造。 二．热处理工艺 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢时，其热处理工艺按照国家机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》进行。 2.高温轴承工作温度高于300℃时可按JB/T2850-1993《Cr4M O4V高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 3.低温轴承，可按JB/T1460-2002《高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 三．滚动轴承工作温度
1.通用轴承选用高碳铬轴承钢并按上述热处理工艺加工后滚动轴承在正常工作状态下（室温）的工作温度按照相关标准要求，即通过寿命和可靠性试验及评定后，即可按此予以控制。 a. 试验规定见JB/T50013-2000《滚动轴承寿命及可靠性试验规程》中第5条试验条件，第5.4项：轴承外圈温度脂润滑时，不允许超过80℃；油润滑时，不允许超过95℃。 b. 试验及评定见GB/T24607-2009《滚动轴承寿命与可靠性试验及评定》国家标准第6条试验条件，第6.2项：循环油润滑时，轴承外圈温度一般不应超过95℃；脂润滑时，轴承外圈温度一般不应超过80℃。 2. 高温条件下轴承工作温度： a. 滚动轴承选用高碳铬轴承钢，工作温度在150℃～350℃之间，按照JB/T2974标准,当工作温度在150℃～350℃之间时，在轴承型号后缀可分别标注S0～S4予以表示。 b. 滚动轴承选用高温轴承钢，其工作温度可达300℃以上，具体工作温度依据工作条件另行给定。 3.低温轴承工作温度： 滚动轴承选用高碳铬不锈轴承钢，其工作温度低于零下60℃以下，具体工作温度依据工作条件另行给定。
轴承由轴承内套、外套、滚动体和保护器四部分组成。轴承内外套圈作为其中的重要组成部分，要求具有高的抗疲劳性和耐磨性以及尺寸稳定性。由于，齿圈要具备这些性能，所以对齿圈的淬火和回火是必不可少的。今天，就告诉大家轴承内外套圈的淬火和回火热处理工艺。 套圈的热处理加热设备有许多类，如连续式网带炉、振底炉和推杆炉等，采用的保护气氛为单组分气体如氮气等，劳动效率高，其基本程序为上料一清洗一烘于一加热一冷却一清洗一回火等，零件通过升降机进入加热炉和回火炉。也可采用周期性的箱式炉、盐浴炉和中频感应加热炉等。这里以盐浴炉为例编制热处理工艺。轴承钢经过加热淬火后获得了高的硬度和耐磨性，具备高的接触疲劳强度和可靠性，高的尺寸稳定性等。 1.预热，其预热温度为550～600℃，其目的是将零件烘干，同时可部分消除机械加工应力和减少淬火时的挠曲及变形，缩短加热保温时间，减少氧化与脱碳的倾问，一般为加热时间的2～3倍。 2.淬火加热是在盐浴炉中进行，加热温度能确保在该温度，使钢中的奥氏体中含有过多的含碳量，并能溶解锰、钼和铬等大量合金元素分布于晶粒内。不允许有晶粒粗大和过热组织。加热时间为升温、均温和保温时间的总和，它与加热温度密切相关，两者呈反比关系。保温的作用是使合金渗碳体(Fe，Cr）3C能充分向奥氏体中溶解，并使奥氏体成分均匀化。根据不同的热处理工艺温度、炉型、加热介质有较大的差别，其基本标准是固溶体中的含碳量为0.5%一0.6%、铬含量在1％、未溶解的碳化物占6％～9％时，为最佳加热时间。 3.淬火介质和冷却方法针对铬轴承钢而言，选用冷却介质应满足以下两个要求； 1)确保零件有足够的冷却速度，即大于临界冷却速度； 2)在Ms～Mf区间内冷却速度应缓慢，达到减少组织应力和防止变形和开裂的目的。考虑到轴承钢的淬透性好，可根据零件的大小选择淬火介质。通常使用普通淬火油、快速淬火油、光亮淬火油、真空淬火油和分级淬火油等。 淬火后的套圈硬度在63HRC以上，金相组织为隐晶马氏体十细小结晶马氏体十残留合金渗碳体十残余奥氏体。 4.套圈的回火套圈回火的目的是消除残余应力，防止零件开裂，并使亚稳定组织转变为相对稳定的组织，能起到稳定尺寸、提高韧性、获得良好的综合力
圆锥滚子轴承选材，热处理工艺设计及分析 金属材料工程10060126 XX 杨瑞成教授隋然助教 摘要 本文从圆锥滚子轴承通常遇到的故障及失效入手，通过故障原因的分析，从而引涉出，滚动轴承的特性，如何选用合适的轴承使零件的寿命最大化。通过对圆锥滚子轴承工作条件分析，以及轴承材料的机械性能和工艺性能的要求最终将材料定为GCr15。GCr15为轴承钢，将进行球化退火、淬火、回火热处理工艺。根据滚动轴承的性能要求制定热处理工艺为（套圈的）：管料或棒料—锻造—球化退火—车加工成型—软磨（主要针对沟道）—淬火—回火—粗磨—精磨—成品。根据产品的尺寸、加热温度等确定所需的热处理炉有，立式淬火机床，盐浴炉RDM-20-8回火设备，中温箱电阻炉RX3-15-9进行退火。工艺布置应尽量满足工艺生产流程。。 关键词：圆锥滚子轴承、轴承钢、GCr15、热处理 一．圆锥滚子轴承工况分析及选材 （一）工况分析 轴承广泛用于柴油机、拖拉机、机床、汽车和火车等各种机械设备与车辆上，它由轴承内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈紧装于主轴上，随轴一起转动。外圈则装在轴承座中静止不动，在轴转动过程中，内圈和滚动体发生转动和滚动，在高速运动下服役，承受点或线的接触的周期性的高压交变载荷和应力的作用，因此容易造成局部应力集中。 滚动体和内外圈三者之间既呈现滚动又呈现滑动，故会产生滚动摩擦和滑动摩擦，因此分析上述过程可知，滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损，要求滚动体与内外圈应具有高的抗疲劳性能和耐磨性，有良好的尺寸稳定性，才能确保轴承高的使用寿命。 （二）圆锥滚子轴承的失效分析 一般情况下，滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落，以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。此外，还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。 (1)接触疲劳失效；(2)磨损失效；(3)断裂失效；(4)塑性变形失效；(5)游隙变化失效。 （三）性能要求 圆锥滚子轴承对材料热处理后应具备下列性能： (1)高的接触疲劳强度 (2)高的耐磨性 (3)高的弹性极限 (4)适宜的硬度 (5)一定的冲击韧性 (6)良好的尺寸稳定性 二. 圆锥滚子轴承的材料选择 （一）材料初选 目前，国内使用最久应用最为广泛的是高碳铬轴承钢，其成分特点是：高碳，轴承钢的W（C）一般控制在0.95％~1.05％范围内，以保证淬火后的硬度达到最大值，同时获得一定数量的碳化物，以提高耐磨性。Cr 作为基本合金元素，轴承钢的W（Cr）一般控制在1.65％以下。Cr一方面提高淬透性，使淬火后的组织和硬度均匀；另一方面，Cr溶于渗碳体中形成较稳定的含Cr渗碳体，这种合金渗碳体在淬火加热时溶解较慢，并以细小颗粒均匀分布在基体上，有利于提高耐磨性。 （二）材料终选 GCr15是铬轴承钢中典型的钢种，它的使用量很大，约占铬轴承钢的90％。国外所使用的铬轴承钢的成分也大致相似。GCr15钢含有较少量合金元素，综合性能良好，淬火回火后具有高而均匀的硬度，耐磨性能好，接触疲劳强度高。钢的热加工型号，球化退火后有良好的可切削性。综上所述，圆锥滚子轴承可以选用GCr15钢。 三．圆锥滚子轴承热处理工艺设计 组成滚动轴承的零件有外圈、内圈、滚动体和保持架。对于不同的零件，其加工过程和方法是不同的。对
轴承钢材料的化学热处理 (1)钢渗的碳将碳原子渗入钢件表层常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性 (2)钢渗的氮将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性 (3)钢的氰化将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件，也可用于高速钢刀具提高钢件表层的硬度和耐磨性 8．发黑将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢由于材料和其他因素的影响，发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6～O．8μm 防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力。 轴承钢材料的热处理钢铁材料的一般热处理 1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂 退火类别 (1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却) 细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢
G C r轴承钢热处理工艺 设计 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
工艺课程设计（论文） 题目：GCr15轴承钢热处理工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：教研室：材料科学与工程教研室
目录
1 GCr15轴承钢热处理概述 对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均匀是钢中碳化物要细小，分布要均匀。夹杂物量愈高，寿命就越短。为了满足这些性能的要求，常常采用高碳铬轴承钢(GCr15 )经退火、淬火加低温回火的热处理工艺，为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采用真空冶炼，真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。 高碳铬轴承钢的含碳质量分数比较高，一次预备热处理是球化退火，主要目的是为 了降低硬度，改善切削加工性，同时获得均匀分布的细粒状珠光体，为最终热处理做好 组织上的准备。 通过对经典GCr15轴承钢热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中 所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是 通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。 根据轴承的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的轴承材料为GCr15轴 承钢；在设计球化退火-淬火加低温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师 手册》，《钢的热处理》，《热处理工程基础》，《金属热处理原理与工艺》等。根据 工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的GCr15轴承钢具有高 硬度，高耐磨性，高的耐点蚀性能，高的疲劳强度，从而满足轴承的质量要求。
滚动轴承（深沟球轴承）套圈的热处理工艺 一．选择零件 二．零件的服役条件及性能要求 滚动轴承的机械及工作环境千差万别，套圈要在拉伸、冲击、压缩、剪切、弯曲等交变复杂应力状态下长期工作。一般情况下，套圈的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落以及摩擦磨损，裂纹压痕锈蚀。所以，这就要求套圈具有高的抗塑性变形的能力，较少的摩擦磨损，良好的尺寸精度及稳定性和较长的接触疲劳寿命。 综上所诉，要求套圈要有1）高的接触疲劳强度2）高的耐磨性3）高的弹性极限4）适宜的硬度5）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能 三．材料选择 套圈的材料选择一般有6种GCr4 ,GCr15 ,GCr15SiMn ,GCr15SiMo ,GCr18Mo
在这里我们选用的是GCr15，因为我们此次制造的是小尺寸套圈，GCr15SiMn和℃℃GCr15SiMo一般是用来制造壁厚的大轴承的套圈。GCr15SiMn一般用来制造壁厚在15mm~35mm的轴承的套圈。GCr15SiMo一般用来制造壁厚大于35mm的大型和特大型轴承的套圈。GCr4是限制淬透性轴承钢，各方面性能较好。GCr18Mo的淬透性比较高，性能优越，但价格较高。GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种，综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性能和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和削切加工性能均良好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向，价格相对便宜。 四．加工工艺 棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 1.正火 正火的目的 （1）消除网状碳化物及线条状组织 （2）返修退火的不合格品 （3）为满足特殊性能的需要 （4）为退火做组织准备 加热温度 正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。 保温时间 保温时间在40min~60min 冷却速度 正火冷却过程中如果冷却速度过慢非但不能改善组织，还会再次析出网状碳化物；冷却速度过大，将会出现大量马氏体组织及裂纹。所以本材料正火冷却速不应该小于50℃／min。 冷却方法 （1）分散空冷 （2）强制吹风 （3）喷雾冷却 （4）乳化液中(70~100℃)或油中循环冷却 （5）70~80℃水中冷却
滚动轴承工作温度的介 绍 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
滚动轴承工作温度的介绍（一）滚动轴承根据其材质选用和热处理工艺以及使用工作时的润滑条件，在产品设计阶段和生产加工制造过程中其工作温度即已给定。具体情况如下： 一．材质选用 1.通用轴承在正常工作温度下（室温）可按照国家标准 GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》选材。 2.高温轴承工作温度超过300℃以上可按照YB688-2000《高温轴承钢 Cr4 M O4V技术条件》选材。 3.低温轴承（工作温度低于-60℃以下的轴承），常用不锈轴承钢9Cr18、9Cr18Mo材料制造，可按照GB/T3086-1982《高碳铬不锈轴承钢技术条件》选材，也可选用铍青铜、陶瓷等材料制造。二．热处理工艺 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢时，其热处理工艺按照国家机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》进行。 2.高温轴承工作温度高于300℃时可按JB/T2850-1993《Cr4M O4V 高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 3.低温轴承，可按JB/T1460-2002《高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 三．滚动轴承工作温度
1.通用轴承选用高碳铬轴承钢并按上述热处理工艺加工后滚动轴承在正常工作状态下（室温）的工作温度按照相关标准要求，即通过寿命和可靠性试验及评定后，即可按此予以控制。 a. 试验规定见JB/T50013-2000《滚动轴承寿命及可靠性试验规程》中第5条试验条件，第项：轴承外圈温度脂润滑时，不允许超过80℃；油润滑时，不允许超过95℃。 b. 试验及评定见GB/T24607-2009《滚动轴承寿命与可靠性试验及评定》国家标准第6条试验条件，第项：循环油润滑时，轴承外圈温度一般不应超过95℃；脂润滑时，轴承外圈温度一般不应超过80℃。 2. 高温条件下轴承工作温度： a. 滚动轴承选用高碳铬轴承钢，工作温度在150℃～350℃之 间， 按照JB/T2974标准,当工作温度在150℃～350℃之间时，在轴承型号后缀可分别标注S0～S4予以表示。 b. 滚动轴承选用高温轴承钢，其工作温度可达300℃以上，具体工作温度依据工作条件另行给定。 3.低温轴承工作温度： 滚动轴承选用高碳铬不锈轴承钢，其工作温度低于零下60℃以下，具体工作温度依据工作条件另行给定。
热处理工艺 课程设计说明书课程名称：金属热处理工艺学 设计题目：GCr15轴承钢的热处理工艺设计 院系：机械工程学院 班级：材料成型及控制工程 XXXX 学号： 0 9 1 1 0 1 1 00 学生姓名： idealwang 指导教师：黄老师 热处理工艺课程设计任务书
目录 1热 工艺 课程 设计 的目 的 ----- ----- ----- ----- 4 2零 件的 技术 要求 及选 材 ----- ----- -----
---------4 2.1工作条件和技术要求-------------------------4 2.2材料的选择---------------------------------5 2.3化学成分及合金元素的作用-------------------6 3热处理工艺课程设计的内容及步骤---------------7 3.1相变点的确定----------------------------------7 3.2热处理工艺----------------------------------8 3.2.1工艺流程-------------------------8 3.2.2热处理工艺参数的制定-------------10 3.2.3处理工艺卡片填写---------------------12 3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12 3.3家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13 3.4热处理设备的选择-----------------------16 3.5组织特点和性能的分析 ------------------------------16 4总结---------------------------------------------21 5收获和体会---------------------------------23 6参考文献-----------------------------------23 7附表1热处理工艺卡-------------------------25§1 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：