滚子热处理工艺

GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析摘要：本论文重点对GCr15轴承钢球热处理工艺的设计进行了讨论，同时对热处理后其可能存在的热处理工艺缺陷进行了分析。

钢球在不同热处理工艺下虽然都能达到其使用要求，但所需的成本却大不相同，因此在满足其使用要求的同时也应该注意生产成本。

热处理常常因操作、原材料等产生缺陷，但只要有正确的热处理工艺并严格按工艺进行加工热处理缺陷也是可以避免的，即使产生了缺陷也可以采取相应的措施及时修复缺陷。

关键词：GCr15 轴承钢球热处理设计热处理工艺热处理缺陷引言滚动轴承是机械工业十分重要的基础标准件之一;滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷，与滑动轴承相比:滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、安装与维护简便等优点。

缺点是耐冲击性能较差、高速重载时寿命低、噪声和振动较大。

图 1 轴承及钢球实物图滚动轴承的基本结构（图 1）：内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。

常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子。

轴承的内、外圈和滚动体，一般是用轴承钢（如GCr15、GCr15SiMn）制造，热处理后硬度应达到61～65HRC。

当滚动体是圆柱或滚针时，有时为了减小轴承的径向尺寸，可省去内圈、外圈或保持架，这时的轴颈或轴承座要起到内圈或外圈的作用。

为满足使用中的某些需要，有些轴承附加有特殊结构或元件，如外圈带止动环、附加防尘盖等。

滚动轴承钢球的工作条件极为复杂，承受着各类高的交变应力。

在每一瞬间，只有位于轴承水平面直径以下的那几个钢球在承受载荷，而且作用在这些钢球的载荷分布也不均匀。

力的变化由零增加到最大，再由最大减小到零，周而往复得增大和减小。

在运转过程中，钢球除受到外加载荷外，还受到由于离心力所引起的载荷，这个载荷随轴承转速的提高而增加。

滚动体与套圈及保持架之间还有相对滑动，产生相对摩擦。

滚动体和套圈的工作面还受到含有水分或杂质的润滑油的化学侵蚀。

在某些情况下，轴承零件还承受着高温低温和高腐蚀介质的影响。

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 热处理工艺课程设计的目的 --------------------42 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 ---------------------------------52.3化学成分及合金元素的作用 -------------------63 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---------------------------------------------215 收获和体会 ---------------------------------236 参考文献 -----------------------------------237 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。

约能源,制氮机品种规格齐全,可与各种炉型配套,任何生产规模皆可使用。

4.2　在退火方面适当推广随着高速镦锻和精密模锻等新工艺的应用,锻件尺寸精度将大为提高,因此,减少退火过程中氧化损耗就显得很必要。

轴承零件保护退火已引起行业重视,并有生产应用。

氮基气氛用于锻件退火是一种较理想的气氛,如广东韶关锻件厂已首先采用氮气保护退火,效果很好。

4.3　在其他热处理方面的推广氮气作为载体气加上富化气,如丙烷、丙酮等广泛应用在渗碳、碳氮共渗等化学热处理上。

尤其是多用炉上用N2在渗前、渗后排气,即缩小了排气时间,提高了生产效率、节约成本,又增加了安全性。

第一作者:张增歧　硕士研究生(收稿日期:2001-09-04)(编辑:张　葵)　CAPP技术在轴承热处理工艺中的应用瓦房店轴承集团公司(辽宁瓦房店　116300)　李颖辉　孙茂林【ABSTRACT】The heat treatment technology C APP system developed by C APP technique is dis2 cussed.This C APP system has chinese operation interface which is convenient for users,and can auto2 matically com pletes data search and heat treatment technology design and technology card creation etc at the condition of inputting the minimum in formation. 滚动轴承热处理工艺C APP系统是瓦轴C AD/C APP系统的一个子系统。

其具体目标是:(1)工艺设计人员可以在计算机上查阅、修改和输出新、旧轴承产品和通用产品的热处理工艺文件。

(2)开发热加工工艺设计系统。

圆锥滚子轴承制造的生产工艺流程圆锥滚子轴承是一种常用的滚动轴承，广泛应用于机械设备中。

它具有承载能力高、转速高、摩擦损失小等优点，因此在工业领域得到了广泛的应用。

下面我们来介绍一下圆锥滚子轴承的生产工艺流程。

一、原材料准备圆锥滚子轴承的主要原材料是高品质的轴承钢。

首先需要对这些轴承钢进行化学成分分析和机械性能测试，确保其符合产品标准要求。

然后将轴承钢进行切割和加热处理，得到符合尺寸要求的轴承圆棒。

二、车削加工将加热处理后的轴承圆棒进行车削加工，包括车外圆、车内圆和车端面等工序。

通过车削加工，可以使轴承圆棒的尺寸精度和表面光洁度达到要求。

车削加工是圆锥滚子轴承制造过程中的重要环节，对产品质量起着决定性作用。

三、热处理经过车削加工后的圆锥滚子轴承，需要进行热处理。

热处理可以改善轴承的组织结构和机械性能，提高其硬度和耐磨性。

热处理工艺包括淬火和回火两个步骤，通过控制加热温度和保温时间，使轴承达到理想的硬度和韧性。

四、磨削加工经过热处理的圆锥滚子轴承需要进行磨削加工，以进一步提高其尺寸精度和表面质量。

磨削加工包括外圆磨削、内圆磨削和端面磨削等工序。

通过磨削加工，可以使轴承的圆度、圆柱度和表面粗糙度达到产品标准的要求。

五、装配和调试经过磨削加工的各个零部件，需要进行装配和调试。

装配过程中，需要安装滚子、保持架、内外圈等零部件，并进行润滑。

调试过程中，需要检查轴承运转是否灵活、噪音是否正常等，确保轴承的质量和性能符合要求。

六、清洗和包装经过装配和调试的圆锥滚子轴承需要进行清洗和包装。

清洗过程中，使用清洗液将轴承表面的油污和金属屑清除干净。

包装过程中，将清洗后的轴承进行适当的防锈处理，并采用适合的包装材料进行包装，以确保轴承在运输和储存过程中不受损坏。

以上就是圆锥滚子轴承的生产工艺流程。

通过精细的加工和严格的质量控制，可以生产出高质量的圆锥滚子轴承，满足各种机械设备的使用需求。

圆锥滚子轴承的生产工艺流程是一个复杂而精细的过程，需要专业的设备和技术，并且在每个环节都需要进行严格的质量检查，以确保产品的质量和性能。

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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。

滚子链链轮制造技术要求1.常用材料及热处理2.链轮的主要尺寸3.链轮齿形4.链轮精度要求5.链轮的结构6.链传动的安装要求7.链传动的润滑8.链轮的技术要求9.链轮的检验1.常用材料及热处理材料应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。

小链轮采用比大链轮好的材料，克服齿啮合次数多、冲击比大链轮严重的现象。

一般为中碳钢淬火处理；高速重载用低碳钢渗碳淬火处理；低速时也可用铸铁等温淬火处理；小链轮对材料的要求比大链轮高（当大链轮用铸铁时，小链轮用钢）。

对端面有相对运动工况工作的链轮，建议增加零件端面表面硬度，提高零件耐磨性能。

推荐材料和热处理工艺如下：①.45#钢：调质硬度28HRC＋齿面、端面表面淬火硬度45~48HRC。

②.40Cr：正火硬度220HB＋多功能炉整体淬火硬度45~48HRC。

提高零件表面硬度，增加耐磨性能。

推荐常用材料如下：2.链轮的基本参数和主要尺寸GB/T1243—2006国家标准规定了链轮的主要参数和主要尺寸。

见图1。

图1 链轮尺寸示意图 主要参数和主要尺寸见表所列。

注： 齿顶圆d a 、d g取整数，其它尺寸精确到0.01mm。

3.链轮齿形链轮的齿形保证链条能顺利的进入和退出与轮齿的啮合，使其不易脱链。

3.1.端面齿形GB/T1243—2006国家标准的规定链轮齿形, 链轮端面的齿形:二圆弧齿形、三圆弧-直线齿形，见图2。

推荐采用“三圆弧一直线” 的齿形。

齿廓上aa、ab、cd为三段圆弧，半径依次r1 、r2 、r3；bc为直线段。

见图3。

图2 齿槽形状图3 三圆弧一直线齿槽形状3.2.剖面齿廓GB/T1243—2006国家标准的规定链轮剖面齿廓：圆弧+直线。

见图4。

图4 剖面齿廓4.链轮精度要求5.链轮的结构链轮的结构见图5。

小直径链轮可做成整体式； 中等直径链轮多用孔板式；大直径链轮可制成焊接、螺纹连接组合式, 齿圈与轮心可用不同材料制造。

图5 链轮的结构焊接式大链轮在焊接时，推荐采用对接焊缝结构见图6。