軸承零件磨削缺陷形成原因及對策

1、特輕及薄壁系列軸承套圈熱處理變形分析我廠生產(chǎn)的特輕及薄壁系列軸承套圈在RJC1508生產(chǎn)線上淬火后變形超差率達(dá)10%～20%，，有些因變形過大而報廢，給生產(chǎn)進度和整形工序帶來很大壓力。一淬火過程對變形的影響1淬火溫度淬火溫度是影響變形的主要參數(shù)之一，直接影響變形的大小。如淬火溫度選擇較高，在加熱過程中會使喚加熱速度增快，當(dāng)套圈子表面（A點）已進入塑性區(qū)域，而套圈子心部（B點）還處在彈性區(qū)域，導(dǎo)致溫度梯度和脹量差△L增大，使內(nèi)應(yīng)力增加，如

2、圖1所示。在較高淬火加熱溫度下，還會使碳化物進一步溶解，奧氏體晶粒逐漸長大，使塑性變形抗力降低和內(nèi)應(yīng)力增大，造成變形增加。如淬火溫度選用適宜，可以降低套圈子表面與心部的溫度差，使加熱較均勻，從而使內(nèi)應(yīng)力降低，變形減少。淬火溫度與應(yīng)力的關(guān)系如圖2所示。故淬火溫度I區(qū)應(yīng)選用工藝下限或比下限低5～10℃，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)可選用工藝下限。2保溫時間在較低的溫度下保溫時間過短，套圈在加熱過程中就會有過多的未溶碳化物，使合金化和碳濃度不足，在淬火中使奧氏

3、體穩(wěn)定性低，易出現(xiàn)屈氏體。如保溫時間過長，淬火過程中會使內(nèi)應(yīng)力相對增大，導(dǎo)致變形增多。在奧氏體均勻化時應(yīng)采用最短的保溫時間，建議取總加熱時間的0.3～0.4倍（根據(jù)零件壁厚不同選取）。3冷卻方法冷卻不均勻是造成變形的原因之一，套圈在淬火冷卻時，表面冷卻快，心部冷卻慢，當(dāng)表面過冷奧氏體開始向馬氏體轉(zhuǎn)變時，心部還未發(fā)生轉(zhuǎn)變。由于比容不同（馬氏體大于奧氏體）會產(chǎn)生一定的組織應(yīng)力，并且應(yīng)力的大小與淬火冷卻速度有很大的關(guān)系，淬火冷卻速度越快，套圈

4、的表面與心部溫差越大，達(dá)到馬氏體轉(zhuǎn)變點的時間差越大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力也就越大，使變形增加?？刹捎靡韵麓胧┘右愿倪M：（1）選擇用動冷卻方法，相對降低冷卻速度，控制冷卻不均勻，減少變形。（2）鑒于在實際生產(chǎn)中熱處理均采用單一冷卻介質(zhì)（快速淬火油），可采用熱油淬火，這樣可降低套圈表里發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的時間差，相對降低冷卻不均勻程度，從而減小淬火應(yīng)力引起的變形。油溫控制在70～100℃，并盡可能高。油溫與變形的關(guān)系如圖3所示。4裝料方法根據(jù)套圈型號和壁

5、厚脹量不同，產(chǎn)品在加熱過程中的熱脹量也不同，如果產(chǎn)品在裝料時，相互之間沒有間隙或間隙過小，在高溫下就會因相互擠壓而引起變形。以HM218210和2007119E外圈為例說明套圈淬火時的尺寸變化。各隨機取樣10件，測量外徑（大端）尺寸，然后把試樣放入淬火爐中加熱至淬火前狀態(tài)，迅速取出再一次測量外徑（大端）尺寸。可知HM21821外圈外徑平均脹量1.67㎜，2007119E外圈外徑平均脹理1.62㎜。另外，在裝料時外徑大于100㎜的套圈均要

6、擺放于輸送帶上，堆放在輸送帶上進爐加熱至淬火狀態(tài)時會因塑性變形抗力低，而由套圈的自重產(chǎn)生變形。因此在裝料時產(chǎn)品相互之間應(yīng)留5～20㎜間隙（根據(jù)套圈型號不同選?。?；產(chǎn)品外徑大于100㎜必須擺放進爐，以避免變形。二工藝參數(shù)搭配實例對我廠生產(chǎn)的GCr15鋼制特輕系列及薄壁系列軸承套圈各舉一個實例來說明淬火過程中各工藝參數(shù)選擇。（1）零件尺寸HM218210外圈：外徑147.4㎜，高度32.8㎜，壁厚8.7㎜。2007119E外圈：外徑145.

7、35㎜，高度32.85㎜，壁厚7.7㎜。（2）淬、回火技術(shù)要求金相組織17級合格，回火后硬度為61～65HRC，直徑變動量Vdp≤0.30㎜。（3）試樣選取用外徑測量儀分別對HM218210和2007119E外圈按車加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各挑選20件（Vdp≤0.08㎜），做好相應(yīng)編號。（4）淬、回火加工工藝兩型號淬、回火工藝曲線如圖4所示。在加工中，套圈擺放三層，相互之間留5㎜間隙，HM218210外圈淬火油溫為83℃，2007119E外圈淬火

8、油溫為100℃（5）實測結(jié)果淬火前后測量外徑（小端）橢圓值見表1。對兩型號各取樣二件化驗組織和檢測硬度，金相組織2級，硬度為61～62HRC，JB12552001標(biāo)準(zhǔn)。由表1可知，HM218210外圈淬、回火外徑（小端）Vdp平均為0.17㎜，超差率5%；2007119E外圈淬、回火外徑（小端）Vdp平均0.16㎜，沒有一件超標(biāo)。三應(yīng)用效果將優(yōu)化后的工藝，即選用下限的淬火溫度，奧氏體均勻化最短的保溫時間、適宜的冷卻方法和合理的裝料應(yīng)于實