滚动轴承质量控制之套圈的回火

轴承套圈锻坯退火质量检验规程1.目的按按GB/T34891-2017《滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》标准，对Gr15、GCr15SiMn轴承钢制轴承套圈锻坯退火后轴承零件进行检验和试验，确保未经检验或未经检验合格的产品不转入下道工序和不交付。

2.适用范围适用于经球化退火的Gr15或GCr15SiMn钢制轴承套圈锻坯的工序检验和最终检验。

3.引用标准GB/T34891-2017《滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》GB230 《金属洛氏硬度试验方法》GB231 《金属布氏硬度试验方法》GB224 《钢的脱碳深度测定方法》4.1轴承套圈锻坯退火质量检验几点规定4.1.1轴承套圈锻坯退火质量检验由质保部负责执行，进行日常检验工作。

4.1.2检验员应按照图样规定的技术要求和有关标准及工艺文件进行检验。

4.1.3 检验员应把好质量检验关，监督工艺执行情况，防止废品和不良品的转序。

4.1.4 球化退火由专职检验员进行检验，采取随机抽样的方法，一天一次，每个型号规格产品抽检数量不得少于2件。

如发现不合格，应扩大、加倍取样复查。

4.1.5检验硬度前，应将零件表面清理干净，去除氧化皮、脱碳层等，粗糙度达1.6以上。

4.1.6 硬度检验部位根据工艺文件或检验人员确定，一个零件检测硬度应不少于3点，并取其平均值。

4.1.7 球化退火由专职检验员进行抽检，一天一次，每种型号规格产品抽样分析评级的数量不得少于1件。

并做好记录。

4.2轴承套圈锻坯退火质量检验4.2.1 硬度检验4.2.1.1按GB/T34891-2017标准执行，客户有图样文件规定的，按文件规定要求执行检验。

4.2..1.2 球化退火硬度检验宜采用洛氏硬度计HRB标尺检验;GCr15钢制轴承零件退火后合格硬度为GCr15 179~207HBW（压痕直径4.5~4.2mm）或88~94HRBGCr15SiMn179~217HBW（压痕直径4.5~4.1mm）或88~97HRB，检验后作好数据记录。

滚动轴承（深沟球轴承）套圈的热处理工艺一．选择零件二．三．零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）良好的工艺性能四．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的淬透性比较高五．，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。

六．加工工艺1.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2.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。

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），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；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。

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。

轮毂轴承质量检验基本常识轮毂轴承质量检验基本常识中图分类号：U260.331+.2文献标识码： A 文章编号：一轴承的结构轴承由于用途和工作条件不同，其结构变化甚多。

轮滚单元也是轴承的一种，但其基本结构是由4个零件组成：（1）内圈，（2）外圈，（3）滚动体（钢球或滚子），（4）保持架。

第一代轮毂单元：由双列圆锥滚子轴承或双列滚珠轴承组成。

第二代轮毂单元：外圈带法兰盘的双列圆锥滚子轴承，外圈带法蓝盘的双列角接触滚珠轴承。

第二代半轮毂单元：在第二代的基础上外加芯轴。

第三代轮毂单元：内外圈带法蓝盘的双列圆锥滚子轴承，内外圈带法兰盘的双列角接触滚珠轴承（带芯轴）。

二常用量具型号及使用方法游标卡尺游标卡尺的分类：有0.01、0.02、0.05和0.10的分度值，测量范围的上限至2000mm。

使用应注意的事项：A、测量工件时应按测量工件的尺寸的大小及精度要求来选用游标卡尺。

B、测量前应检查尺身游标刻线对齐情况，以免产生读数误差。

游标卡尺读数原理：利用游标卡尺的游标刻线间距与主尺刻线间差形成游标分度值。

测量时，在主尺上读取毫米数，在游标上读取小数值。

千分尺千分尺的分类：分度值为0.01mm，测量范围至500mm 的外径千分尺。

千分尺读数原理：利用等进螺旋原理将丝杆的角度旋转运动转变为测杆的直线位移。

读数方法：A、在固定套筒上读出毫米数或半毫米数。

B、看微分筒上哪一格与固定套筒上基准线对齐。

C、两次读数加起来。

使用应注意事项：千分尺的测量面应干净。

测量时先转微分筒，测量面接触前改用棘轮，直到发出咯咯声为止。

每把千分尺都有它的测量范围，按被测件的大小来选用。

但不能用它去测毛坯，更不能在工件旋转时去测量。

指示表（百分表和千分表）百分表的分度值为0.01，测量范围为0-3、0-5、0-10mm。

千分表的分度值为0.001，测量范围为0-1、0-2、0-3、0-5mm。

指示表是利用齿轮或杠杆齿轮传动，将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。

滚动轴承常见的失效形式及原因滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。

疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。

滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。

点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。

疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角. 通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要岀现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂，也岀现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。

这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。

目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。

表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。

工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。

疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。

具■体因素如下：A制造因素|1 、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。

在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。

滚动轴承的‎热处理目的：提高滚动轴‎承强度、韧性、耐磨性、抗疲劳强度‎以及良好的‎尺寸稳定性‎。

同时通过特‎殊的热处理‎是其具有耐‎腐蚀、耐高温，防磁等特性‎。

常用的热处‎理方式有：退火（Th），它是将金属‎加热到所需‎的温度并经‎过一定时间‎的保温，然后再缓慢‎冷却（一般是随炉‎冷却），退火可降低‎金属的硬度‎和脆性，增加塑性，消除内应力‎等。

正火（Z），它是将金属‎加热到临界‎温度以上，并经过一定‎时间的保温‎，然后在静止‎的空气中冷‎却。

正火可以细‎化晶粒，改善机械性‎能鱼切削性‎能。

淬火（C）,它是将金属‎加热到所需‎温度，保温后放入‎淬火剂中冷‎却，是温度骤然‎降低。

淬火可增加‎金属的硬度‎，但会降低其‎塑性。

回火，它是将淬火‎后的金属重‎新加热到一‎定的温度然‎后再用一定‎的方式进行‎冷却。

根据回火温‎度的不同回‎火可分为，高温回火，中温回火以‎及低温回火‎。

回火的目的‎是为了消除‎因淬火产生‎的内应力，降低硬度和‎脆性，以获得所需‎的机械性能‎。

调质，即是所说的‎淬火加高温‎回火，这样可以得‎到所需的强‎度和韧性。

经过调质处‎理的钢一般‎叫调质钢，多指中碳钢‎和中碳合金‎结构钢。

钢中的主要‎金相组织：奥氏体（A）它是碳溶于‎γ-Fe中形成‎的固溶体，具有面心立‎方结构，溶碳能力较‎铁素体强，机械性能随‎含碳量的变‎化而变化，由于它是固‎溶体，所以不论含‎碳多少，塑性都很好‎，而且无磁性‎。

碳素钢在7‎27°C以上平衡‎组织中才能‎看见奥氏体‎，在有些合金‎钢中，由于合金元‎素的作用，在室温下也‎能得到奥氏‎体。

铁素体（F）它是碳溶于‎α-Fe中形成‎的固溶体，具有体心立‎方结构，溶碳能力极‎小，所以也叫纯‎铁体。

其性能也与‎纯铁极为相‎似，即强度、硬度很低，塑性韧性很‎高，在768°C一下又磁‎性。

渗碳体（Fe3C）,铁与碳形成‎的化合物，含碳高达6‎.69%，晶格结构很‎复杂，其硬度大脆‎性大，强度低塑性‎几乎为零。

轴承套圈的材料和最终热处理方法
轴承套圈的材料通常选择高强度、高耐磨损和耐腐蚀的材料。

以下是常用的轴承套圈材料和一种常见的热处理方法：
1. 铬钼合金钢：铬钼合金钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于高负荷和高速运转的应用。

对于这种材料，常用的热处理方法是淬火和回火。

淬火可提高材料的硬度，并增加其强度和韧性，而回火可以减轻淬火后的应力，提高材料的耐腐蚀性能。

2. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于一些特殊环境或要求无锈蚀的应用。

常见的不锈钢材料包括奥氏体不锈钢（如304和316）和马氏体不锈钢（如440C）。

不锈钢的热处理方法包括退火和固溶处理。

3. 铜合金：铜合金具有优良的导热性和抗磨损性能，广泛应用于柔软轴承套圈中。

对于铜合金，常用的热处理方法是固溶处理和时效处理。

需要注意的是，选择轴承套圈的材料和热处理方法应根据具体的应用需求和工作环境来确定，以确保其性能和耐久性能得到最佳发挥。