轴承淬火常见缺陷

高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火洛阳轴承研究所(河南洛阳471039张增歧刘耀中樊志强洛阳轴承(集团公司(河南洛阳471039李丽霞【ABSTRACT】On the base of study results in home and abroad,the mechanical performance of lower bainite of high carbon chromium bearing steels have been analyzed com paratively,the research on cause of surface residual stress and dimension expansion has been made,the advantage and application of bainite hardening technology in production have been illustrated.自上世纪80年代开始,国内对G Cr15钢的贝氏体淬火进行了大量基础研究,并开始应用在铁路货车轴承及轧机轴承的热处理。

自90年代初开始,该贝氏体淬火工艺在轧机、机车、铁路客车等轴承上得到推广应用,尤其在轧机轴承和高速及准高速铁路轴承的生产上推广迅速,同时开发了适合于贝氏体淬火的新钢种G Cr18M o。

综合国内各研究成果可知,高碳铬轴承钢下贝氏体(以下简称BL组织能提高钢的比例极限、屈服强度、抗弯强度和断面收缩率,与相同温度回火的马氏体(以下简称M组织相比,具有更高的冲击韧度、断裂韧度、耐磨性及尺寸稳定性,表面应力状态为压应力,但高碳铬轴承钢贝氏体淬火对接触疲劳寿命的影响尚缺乏统一认识,对表面压应力形成原因和BL淬火轴承零件尺寸涨大原因也缺乏深入研究。

本文根据以往的研究成果,对高碳铬轴承钢BL淬火后的力学性能进行对比分析,并就表面压应力和尺寸涨大的原因进行探讨,总结并分析生产中贝氏体淬火工艺的优势及其应用情况。

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 (1)2 GCr15轴承钢热处理工艺设计 (2)2。

1 GCr15轴承钢的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1。

1 服役条件、失效形式 (2)2。

1。

2 性能要求 (2)2。

2轴承钢材料的选择 (2)2.3 GCr15钢的C曲线 (3)2.4 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (4)2.4。

1 GCr15轴承钢的工艺流程 (4)2.4.2 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (5)2。

5 GCr15轴承钢的热处理工艺理论基础、原则 (8)2.5.1 GCr15轴承钢的球化退火工艺理论基础、原则 (8)2。

5。

2 GCr15轴承钢淬火工艺原理 (9)2。

5。

3 GCr15轴承钢回火工艺理论基础、原则 (12)2.6选择设备、仪表和工夹具 (13)2。

6。

1设备 (14)2.6。

2仪表 (15)2。

6.3设计工夹具 (16)2。

7 GCr15轴承钢热处理质量检验项目、内容及要求 (17)2。

8 GCr15轴承钢热处理常见缺陷的预防及补救方法 (18)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (18)2。

8。

2淬火、回火缺陷与预防、补救 (19)2。

9热处理工艺卡 (21)2.9.1GCr15轴承钢球化退火工艺卡 (22)2.9。

2GCr15轴承钢淬火工艺卡 (23)2.9。

3GCr15轴承钢回火工艺卡 (24)3.参考文献 (25)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。

带状碳化物对轴承钢性能的不利影响
带状碳化物对轴承钢的各种性能造成以下不利影响： 1）导致轴承钢材料化学成分的严重偏析。

在碳化物带上的碳含量高达1.3~1.4%，铬含量大于2.0%；而在碳化物的带间则碳含量较低，一般只有0.6~0.7%，铬含量小于1%。

2）由于碳化物带状造成轴承钢材料中化学成分的不均匀，导致在轴承零件退火后的组织中的碳化物分布不均匀，并且在两条碳化物带状之间的球化组织不完全。

3）因为碳化物带间的碳、铬含量较低，容易形成粗针状马氏体组织。

如果组织超过标准规定的级别要求，则整批轴承零件必须重新进行热处理；如果在轴承成品检验时发现由于碳化物带状造成热处理组织超标，则整批轴承零件将全部报废，这给轴承生产厂家造成很大的经济损失。

由于轴承的特点所致，在有关滚动轴承零件热处理的标准中对轴承零件热处理淬火回火的硬度及硬度的均匀性有着非常严格的规定，如果在轴承钢材中存在着较为严重的碳化物带状组织，极易造成轴承零件在热处理后的硬度和硬度不均匀方面达不到标准的相关规定。

4）热处理淬火工艺难以调整。

容易在碳化物带状的附近区域出现针状马氏体，而同时有时区域出现屈氏体组织。

5）淬火加热时过热敏感性增加，在热处理过程中容易出现淬火裂纹。

6）由于化学成分的差异，在碳化物带上和带间的机械性能不一致。

7）轴承零件切削加工的表面光洁度差，刀具易磨损。

8）降低轴承的使用寿命。

碳化物带状评级达到3~4级可使轴承钢材的接触疲劳寿命降低30%
左右。

轴承贝氏体淬火
轴承贝氏体淬火是一种热处理工艺，其主要目的是提高金属工件的硬度和耐磨性。

该工艺主要包括将钢制零件加热至奥氏体化温度，然后淬入热浴（如硝盐浴、金属浴或浮动粒子炉）中，保持足够的时间，使全部或部分过冷奥氏体转变为下贝氏体组织，随后空冷至室温。

在轴承制造中，贝氏体淬火被广泛应用于提高轴承的冲击韧性和抗弯曲疲劳强度。

与传统的淬火工艺相比，贝氏体淬火具有更长的浸渍时间，通常可以达到60分钟左右，这有助于使钢材更加均匀地形成贝氏体。

此外，贝氏体淬火所使用的淬火介质也不同于传统的淬火工艺。

经过贝氏体淬火处理的轴承钢，其下贝氏体的体积分数可以达到80%以上，具有更高的冲击韧性和抗弯曲疲劳强度，特别适合于高速、重载机车的应用。

目前，贝氏体等温淬火工艺已经被广泛应用于火车轴承的制造中，并取得了良好的效果。

需要注意的是，不同的钢材成分、工件尺寸和形状等因素会影响等温时间和等温温度的选择，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。

此外，虽然贝氏体淬火可以提高轴承的性能，但并不是所有的轴承都适合采用这种工艺，需要根据具体情况进行选择。

gcr15淬火硬度范围摘要：I.简介- 介绍GCR15 钢- 淬火硬度在钢铁材料中的重要性II.GCR15 淬火硬度范围- GCR15 钢的淬火硬度范围- 影响GCR15 钢淬火硬度的主要因素III.GCR15 淬火硬度不均匀的原因及解决方法- 硬度不均匀对轴承性能的影响- 可能引起GCR15 淬火硬度不均匀的原因- 解决GCR15 淬火硬度不均匀的方法IV.总结- 淬火硬度对GCR15 钢的重要性- 如何保证GCR15 钢淬火硬度的均匀性正文：I.简介GCR15 是一种轴承钢，具有良好的耐磨性和疲劳强度。

在制造过程中，淬火硬度的控制对轴承的性能至关重要。

本文将介绍GCR15 钢的淬火硬度范围，以及影响其硬度的主要因素。

II.GCR15 淬火硬度范围GCR15 钢的淬火硬度范围在50-65 HRC 之间。

一般来说，硬度越高，耐磨性和抗疲劳性能越好，但同时也可能导致材料变脆。

因此，在选择淬火硬度时，需要根据轴承的具体应用场景来权衡。

III.GCR15 淬火硬度不均匀的原因及解决方法硬度不均匀是GCR15 淬火过程中常见的问题，可能导致轴承在使用过程中出现早期磨损和疲劳损坏。

硬度不均匀的原因主要有以下几点：1.加热不均匀：在淬火过程中，如果加热不均匀，可能导致淬火硬度不均匀。

解决方法是确保炉内温度均匀分布，并严格控制淬火加热时间。

2.冷却不均匀：淬火过程中，如果冷却速度过快或过慢，也可能导致硬度不均匀。

解决方法是合理设置冷却设备，确保淬火液的温度和流速满足工艺要求。

3.组织应力：在淬火过程中，由于组织相变产生的内应力可能导致硬度不均匀。

解决方法是采用适当的热处理工艺，尽量降低组织应力。

4.原材料不均匀：原材料中成分和夹杂物的分布不均匀可能导致淬火硬度不均匀。

解决方法是优化原材料的采购和检验流程，确保原材料的质量和均匀性。

总之，要保证GCR15 钢淬火硬度的均匀性，需要从加热、冷却、组织和原材料等方面进行严格控制。

轴承套圈盐浴淬火引言：轴承套圈是一种常见的机械零件，广泛应用于各种机械设备中。

为了提高轴承套圈的硬度和耐磨性，常采用盐浴淬火工艺。

本文将对轴承套圈盐浴淬火进行介绍，包括其原理、工艺流程以及优点。

一、原理：盐浴淬火是一种通过将工件浸入熔盐中进行淬火的热处理方法。

在盐浴中，由于盐的导热性能较好，能够迅速吸热并传递给工件，从而使工件迅速冷却。

盐浴淬火不仅能够提高工件的硬度，还能够改善其组织结构，提高工件的耐磨性和使用寿命。

二、工艺流程：1. 准备工作：首先需要准备好盐浴淬火设备，包括加热炉、盐浴槽和升降装置等。

同时，还需要准备好合适的盐浴液和工件。

2. 加热：将盐浴液加热至适当的温度，通常在300℃到400℃之间。

加热过程中需要控制好温度，确保盐浴液达到预定的淬火温度。

3. 清洗：将待淬火的轴承套圈进行清洗，去除表面的油污和杂质，以保证淬火效果。

4. 浸入盐浴：将清洗后的轴承套圈缓慢地浸入预热好的盐浴液中，确保工件完全浸没在盐浴中，并且要注意不要产生剧烈的气泡。

5. 淬火保持时间：根据不同的工件材料和要求，设定合适的淬火保持时间，使工件充分吸收热量并达到所需的硬度。

6. 从盐浴中取出：淬火时间结束后，将轴承套圈从盐浴中取出，同时要注意避免盐浴液残留在工件表面。

7. 冷却：将取出的轴承套圈进行冷却处理，通常采用自然冷却或水冷却的方式。

8. 清洗与处理：淬火后的轴承套圈还需要进行清洗和处理，以去除盐浴残留和表面的氧化物，保证工件质量。

三、优点：1. 高硬度：盐浴淬火能够使轴承套圈获得较高的硬度，提高其抗磨性和使用寿命。

2. 均匀淬火：盐浴液具有良好的导热性能，可以使工件均匀受热，并且能够迅速吸热，保证工件在短时间内达到所需的淬火温度。

3. 组织结构改善：盐浴淬火可以改善轴承套圈的组织结构，细化晶粒，提高其耐磨性和强度。

4. 生产效率高：盐浴淬火工艺简单，操作方便，能够快速完成淬火过程，提高生产效率。

结论：轴承套圈盐浴淬火是一种常用的热处理方法，能够提高轴承套圈的硬度和耐磨性。

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：学生某某：指导教师：起止时间：课程设计〔论文〕任务与评语目录1 GCr15轴承钢热处理概述12 GCr15轴承钢热处理工艺设计2GCr15轴承钢的服役条件、失效形式与性能要求22.1.1 服役条件、失效形式22.1.2 性能要求222.3 GCr15钢的C曲线3GCr15轴承钢的热处理工艺设计32.4.1 GCr15轴承钢的工艺流程42.4.2 GCr15轴承钢的热处理工艺设计52.5 GCr15轴承钢的热处理工艺理论根底、原如此62.5.1 GCr15轴承钢的球化退火工艺理论根底、原如此62.5.2 GCr15轴承钢淬火工艺原理72.5.3 GCr15轴承钢回火工艺理论根底、原如此102.6选择设备、仪表和工夹具111113142.7 GCr15轴承钢热处理质量检验项目、内容与要求142.8 GCr15轴承钢热处理常见缺陷的预防与补救方法15152.8.2淬火、回火缺陷与预防、补救16172.9.1GCr15轴承钢球化退火工艺卡182.9.2GCr15轴承钢淬火工艺卡192.9.3GCr15轴承钢回火工艺卡203.参考文献221 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。

对轴承钢的根本质量要求就是纯净和组织均匀。

纯净就是杂质元素与非金属杂物要少，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拟高，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。

轴承材料质量标准一、钢材质量标准轴承钢材应采用优质合金钢，其质量应符合国家或行业标准。

钢材的化学成分、机械性能、金相组织、表面质量等应符合相关标准要求。

二、热处理质量标准轴承钢材的热处理包括淬火、回火和表面硬化处理等，其质量应符合以下要求：1.淬火后应获得均匀、细密的马氏体组织，无过热、过烧现象，淬火裂纹等缺陷。

2.回火后应获得均匀、细密的回火马氏体组织，无回火脆性、回火裂纹等缺陷。

3.表面硬化处理后，表面硬度应符合设计要求，无硬化不足、过度硬化等缺陷。

三、表面处理质量标准轴承的表面处理应符合以下要求：1.表面应无氧化皮、锈蚀、划痕等缺陷。

2.表面粗糙度应符合设计要求，一般应不大于Ra0.8。

3.表面硬度应符合设计要求，一般应不低于HRC58。

4.表面镀层质量应符合设计要求，无镀层脱落、起泡等现象。

四、尺寸公差标准轴承的尺寸公差应符合相关标准要求，一般应采用ISO标准或JIS标准。

尺寸公差应在规定范围内，以确保轴承的装配和使用性能。

五、粗糙度标准轴承的粗糙度应符合设计要求，一般应不大于Ra0.8。

粗糙度对轴承的摩擦性能、密封性能等有重要影响，应予以重视。

六、残余应力标准轴承钢材经过热处理后，内部会存在一定的残余应力。

残余应力对轴承的性能会产生负面影响，如引起变形、裂纹等。

因此，应采用适当的方法消除或降低残余应力，使其符合相关标准要求。

七、弹性模量标准轴承的弹性模量对轴承的性能具有重要影响，其值应符合设计要求。

弹性模量是衡量材料变形能力的指标，过大的弹性模量会导致轴承刚度不足，过小的弹性模量则可能导致过大的变形。

八、硬度标准轴承的硬度是衡量材料耐磨性、耐腐蚀性的重要指标。

硬度值应在设计要求的范围内，以保证轴承的使用寿命和性能。

常用的硬度测试方法包括布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）等。

九、抗疲劳性能标准轴承在反复承受载荷的过程中，会产生疲劳裂纹，最终导致断裂。

因此，轴承的材料应具有较好的抗疲劳性能，以延长其使用寿命。

轴承套圈盐浴淬火一、引言轴承是机械设备中重要的零部件之一，其质量直接影响到整个机械设备的性能和寿命。

而轴承套圈是轴承组件中的关键部分，需要经过一系列的加工和处理工艺来提升其硬度和耐磨性。

其中，盐浴淬火作为一种常用的热处理工艺，被广泛应用于轴承套圈的制造过程中。

本文将详细介绍轴承套圈盐浴淬火的原理、工艺过程以及优点。

二、盐浴淬火原理盐浴淬火是通过将轴承套圈放置在高温盐浴中加热，使其达到适当的温度后迅速冷却，以改变材料的组织结构和性能。

具体来说，盐浴淬火的原理可以归结为以下几个方面：1. 盐浴的导热性能好：盐浴是一种优质的导热介质，可以快速将热量传递给轴承套圈表面，使其均匀受热。

2. 盐浴的冷却效果好：盐浴具有较高的冷却速度，可以迅速将轴承套圈表面的热量带走，使其迅速冷却。

3. 盐浴的化学成分可调：通过控制盐浴的化学成分和温度，可以实现对轴承套圈的组织结构和性能的调控，以满足不同要求。

三、盐浴淬火工艺过程盐浴淬火的工艺过程可以分为预处理、加热、保温、冷却和清洗等环节。

1. 预处理：在进行盐浴淬火前，需要对轴承套圈进行表面清洁和除锈处理，以确保盐浴淬火的效果。

2. 加热：将清洁后的轴承套圈放置在盐浴中进行加热，通常采用电阻加热或燃气加热方式。

加热温度根据不同材料和要求而定，一般在500-900摄氏度之间。

3. 保温：在加热到适当温度后，需要将轴承套圈保持在该温度下一段时间，以保证其达到均匀加热和组织结构的转变。

4. 冷却：将保温后的轴承套圈迅速浸入冷却介质中，通常采用盐水或水作为冷却介质。

冷却过程需要控制冷却速度，以确保轴承套圈获得所需的硬度和性能。

5. 清洗：冷却后的轴承套圈需要进行清洗，以去除附着在表面的盐渍和杂质，以免影响轴承的使用寿命。

四、盐浴淬火的优点盐浴淬火作为一种热处理工艺，在轴承套圈制造中具有以下几个优点：1. 高硬度：盐浴淬火可以使轴承套圈表面获得较高的硬度，提高其抗磨性和耐用性。

2. 均匀性好：盐浴淬火能够实现对轴承套圈的均匀加热和冷却，避免了不均匀变形和应力集中等问题。

铁路货车滚动轴承热轴原因分析及预防摘要：文章根据最近铁路货车滚动轴承热轴失效情况，在分析货车滚动轴承和滚子在列车通过曲线过程中受力情况的基础上，对滚子滚道损坏，轴向游隙超标，注油量以及轴承压装质量等引起热轴问题进行了原因剖析。

并着重从提高轴承材质制造工艺和完善轴承组装，轴承大修质量控制（一般检修）两方面提出防范措施。

关键词：滚动轴承热轴分析预防0 前言铁路货车滚动轴承作为货车轮轴上的关键零件，是货车快速、重载及其他技术升级的心脏之一。

它的安全性和可靠性，直接影响着铁路铁路运输是否安全，优质，高效。

1 货车滚动轴承热轴故障情况根据“铁路车辆信息发布系统”提供的数据和红外轴温自动检测和预测系统THDS检测分析站提供的数据预测，热轴多发生在轴承保持架裂损、轴承内外圈滚道滚子的磕碰和损坏、轴承内外油封的变形、密封罩脱出、轴承压入不当，注油量的多少。

2 货车滚动轴承热轴原因2.1 轮轴受力对滚子滚道损伤的影响研究轴承故障的形成原因必须先从轮轴受力关系出发，对滚子和滚道力学关系进行分析。

在列车运行工况，货车车辆的载荷是通过承载鞍传递给轴承，轴承载荷通过轮轨关系将传递给钢轨。

其受力情况如图1所示:径向载荷，轴向偏心载荷和轴向弯曲载荷。

考虑线路由直道、坡道、弯道组成的特性，车辆的运行轨迹就形成直线和曲线，轮轴的运行轨迹就是水平和倾斜。

当车辆通过曲线时，轴承就会受到径向与轴向偏心的交变载荷，加大轴承滚子与滚道间的局部受力，增大滚子与滚道接触点弹性变形，形成碾压效果（如图2所示）。

当达到疲劳极限时，就会产生弹塑变形，其塑性变形部分就是产生轴承缺陷的疲劳源。

达到疲劳极限时，疲劳源就衍变为滚子和滚道的划痕、剥离等缺陷。

2.2滚子滚道破坏对轴温影响轴承滚子滚道划伤，剥离后表面粗糙度下降，摩擦面之间表面微观凸峰相接触破坏油膜，滚子滚道被剥开时生成的金属碎屑和粉沫掺入油脂中，破坏了移动配合摩擦副表面光滑油膜，润滑油膜被破坏形成半干摩擦状态，引起轴温升高。