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軸承知識

軸承鋼——球化退火

2019-05-16
  軸承鋼進貨前,成分、低倍、非金屬夾雜物、網狀碳化物、帶狀碳化物、液析碳化物的檢驗應屬進貨檢驗環節,各項指標檢驗合格后,才可以進行后續加工。
  軸承鋼經過正常的工藝規范進行熱變形后,得到的是細片狀珠光體,硬度較高,難于加工。故需要進行球化退火,以降低硬度,改善切削加工性能。這一環節還有一個最重要目的就是要得到均勻的細粒狀球化珠光體,這是為最終熱處理做好組織準備的重要環節。
  球化退火工藝如圖所示。GCr15的退火加熱溫度范圍是770-810℃,790℃被認為是比較適宜溫度。如果加熱溫度過高,奧氏體中未溶碳化物量過少,奧氏體成分被均勻化,冷卻后得到是粗片狀珠光體或有大塊聚積碳化物,這是不合格的過熱組織。如果加熱不足,片狀珠光體溶解不充分,奧氏體成分很不均勻,冷卻過程中碳化物沿著原片層析出或呈細小的鏈狀,這是加熱不足組織,硬度也偏高。保溫時間的作用是使毛坯熱透并完成所必須的相變過。適當延長保溫時間,可降低網狀碳化物級別。保溫30-40分鐘,可使<3.5級的網狀基本球化。因此,從內部組織轉變出發,保溫1小時就足夠了,當然,實際生產中須根據裝爐情況具體確定保溫時間,以最后到溫的工件保溫足夠為準。

圖 GCr15球化退火工藝
a)連續冷卻球化退火;b)等溫球化退火
  碳化物的形狀取決于加熱溫度,碳化物的彌散度,取決于冷卻速度。
  冷卻速度大,碳化物的彌散度高,硬度也高。冷卻速度對球化退火的合格率有很大影響,生產上一般控制在10-30℃范圍內,爐內冷到650℃時,可以出爐空冷。
  等溫球化退火可以縮短工藝時間。加熱至790℃保溫一定時間后,加快冷卻至720℃等溫3-4小時。裝爐狀況不同,等溫時間以最后到溫工件保溫足1小時即可。等溫球化退火使球化轉變在很窄的溫度范圍內進行,可以得到均勻細小的球化組織。等溫溫度降低,硬度提高,提高等溫溫度,雖可降低硬度,但等溫時間需相應延長,生產上很少采用。

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