热处理工艺参数对轴承套圈变形的影响

1 、前言
        钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积胀缩以及热处理应力引起塑性变形，使钢件体积及形状发生不同程度的改变，在实践生产中经常会遇到这种情况，称之为钢件热处理变形。钢件热处理变形是热处理工艺过程中的主要缺陷之一，往往由于变形量较大而需要耗费大量时间进行整形，甚至会造成废品，特别对于精密件和结构复杂件寻求减少淬火变形的工艺措施尤为重要。
2、 预热温度的影响
         一切热处理都是由加热和冷却两个基本过程组成。在此过程中，钢件内部将发生相的转变和热处理应力，从而导致变形，下面介绍加热过程对变形的影响。在加热时，工件表层和心部的加热是不均匀的，加热温度在相变点以下应该缓慢，特别是表层已进入塑性温度区而心部或加热慢的一侧仍处于弹性变形温度的时候，应当缓慢加热，否则就会由于加热太快而呈现与上述相同的变形倾向。因此，宁波市神光电炉有限公司对于轴承套圈淬火加热，为防止因加热不均匀而产生形变，采用预热方法降低加热应力，因为预热可以降低工件表面和心部的温度梯度，降低热应力；预热还可以减少零件截面的温度差，一是可以减小热应力，二是在组织转变的时候减小组织应力，另外，对于车加工产生较大的应力可以很好地释放。总之，零件的变形是零件整体应力失去平衡时必然发生的，一切减小或减慢应力变化的手段都可以减小变形，简单说预热可以降低淬火变形。通常套圈淬火加热采用一区加热温度比工艺温度降低10℃，其他三个区采用工艺下限温度进行加热。
 
3 、淬火加热温度的影响
        具有相同含碳量的钢件，淬火加热温度不同，它的体积变形不同。众所周知，钢件淬火时变形不单纯是由组织转变而引起比容差异所致，加热和冷却时钢件内外部的温度差所形成的热应力以及组织转变的不等时性所造成的组织应力也有很大作用。
 
淬火加热温度对套圈的变形量影响特别大，往往直接反映在对钢件淬透深度和马氏体正方度
以及残留奥氏体数量等方面。淬火加热温度对钢件直径变动量的影响程度要远远超过对体积变形的影响。较高的淬火加热温度会使高温状态钢的塑性显著提高，与此同时，对于过共析钢中的过剩碳化物能够充分溶解，钢的晶粒显著长大。上述这些由于加热温度提高而产生的效应，都将通过淬火后强度的降低(或塑性变形抗力的降低)，内应力的增大，强烈地反映在钢件的直径变动量上，对淬火后钢件变形影响有明显的差别。因此，在生产过程中，寻求一种既能保证淬火后套圈硬度和显微组织等技术要求合格，又最大限度降低直径变动量的工艺方法。表1 是生产实践中测得的数据，改变加热温度和保温时间，得到不同的结果。生产实践表明，采用工艺下限温度和时间淬火后，套圈的直径变动量比采用上限温度和时间加热后淬火变形小得多。


返回-精彩案例