轴承套圈的变形因素和预防纠正措施？

dqy

关于组织应力的大小，个人认为关键在于组织转变的时间差；
盐浴与油的冷却，那个时间差小， 组织应力会小些。。

搬运工

dqy 发表于 2013-4-15 19:59

                               
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关于组织应力的大小，个人认为关键在于组织转变的时间差；
盐浴与油的冷却，那个时间差小， 组织应力会小些 ...

组织应力与转变温度的关系呢？

dqy

等温温度高， 组织应力相对会小些。

穷开心

aaron01 发表于 2013-4-10 19:18

                               
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冷碾的残余应力非常大，我做过试验，不淬火就把零件加热到600度缓冷，测下尺寸，失圆就很大的，不要说再叠 ...

高工您好！请教一下对于什么工件采用冷碾呢？在把零件加热到600度缓冷，尺寸椭圆就很大，是因为这个应力消除造成的 吗？

慕山慕水

搬运工 发表于 2013-4-15 17:06

                               
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盐浴淬火热应力相对较大而组织应力相对较小，以你的经验，变形情况是怎样的呢？
特别是对中小型套圈来讲 ...

说实话，盐浴淬火对于降低中大型轴承套圈淬火变形效果明显，对于中小型套圈≤90mm效果不是特别明显。但是合理调整工艺，调整好装料方式，特别是掌握好含水量，还是有效果的。对于7类套圈，减少锥度变形及一直性明显优于网带炉油淬火。
盐浴冷却速度受含水量影响很大，这给了工艺技术人员一种方便的同时，也多了一个不确定因素。应用好这一特性，可以对不同壁厚的套圈都能得到较好的组织及较好的变形量；同时掌握不好此特性，又可能适得其反。
江浙一带生产小型号轴承轴承的公司，订盐浴热处理设备，老板们大多数追求的不是组织和变形，而是热处理后倒角的颜色，产生蓝色倒角，他们认为是高档轴承的标志。
高工将来应用盐浴炉只要生产出漂亮的蓝色倒角，并且指导磨加工工艺，不把蓝色倒角在磨加工过程损坏，估计老板就满意了。当然，组织和变形也要过得去。

落水残阳

穷开心 发表于 2013-4-16 08:09

                               
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高工您好！请教一下对于什么工件采用冷碾呢？在把零件加热到600度缓冷，尺寸椭圆就很大，是因为这个应力 ...

目前貌似冷碾的尺寸很受限制。我们这只能做到外径220左右的。调心的和球的比较好碾。
退火变形，是应力释放的结果吧。如果用夹具夹好了退，应该就没有这种问题了。

穷开心

aaron01 发表于 2013-4-15 11:13

                               
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提高温度是非常有效的，我不方便把SKF的标准传上来，不过硬度确实是会下降，这种场合往往要求硬度比较低 ...

现在国外有些文献是提高残奥量，因为残奥比较软，在马氏体轴承可以起到缓冲作用。
不知道该怎么控制

aaron01

落水残阳 发表于 2013-4-16 08:12

                               
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目前貌似冷碾的尺寸很受限制。我们这只能做到外径220左右的。调心的和球的比较好碾。
退火变形，是应力释 ...

我以为600C退火前的零件之所以有这个尺寸，是因为内应力存在的结果；拉伸曲线上大于弹性极限的应力产生了应变，这个时候测到的尺寸是已经塑性变形后的尺寸。
当我们退火拿掉这个内应力的时候，零件的形状、尺寸自然向内应力松弛方向发生变化，想要变回最初的状态。
从这种意义上来讨论，冷辗和冷挤压、冲压过程也没什么分别，都是塑性加工，造成了残余应力。

穷开心

吉祥如意 发表于 2013-4-15 12:12

                               
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在这样的环境中，再进行冷冻线建设，难道不是得天独厚的自然资源吗。

你说的是什么地方啊！漠河的冬天也很难达到这个温度，-40就是差不多最低的了吧

落水残阳

慕山慕水 发表于 2013-4-16 08:12

                               
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说实话，盐浴淬火对于降低中大型轴承套圈淬火变形效果明显，对于中小型套圈≤90mm效果不是特别明显。但是 ...

这里有个问题探讨一下：
影响椭圆变形和锥度变形的因素分别是什么？
常说盐浴变形小，是盐浴贝氏体淬火的小，还是盐浴贝氏体或马氏体的都小？

穷开心

慕山慕水 发表于 2013-4-15 16:38

                               
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做个贡献，180度实测盐浴（脱水状态）冷却曲线。
此资料不宜公开，请有权限看到及下载的同志们注意保密。

高工，能否重新设置下，我买不了

aaron01

穷开心 发表于 2013-4-16 08:16

                               
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现在国外有些文献是提高残奥量，因为残奥比较软，在马氏体轴承可以起到缓冲作用。
不知道该怎么控制 ...

需不需要残奥，主要看应用场合，如果是精密轴承，残奥的坏处是尺寸稳定性差，所以SKF有尺寸稳定性试验之一说；
当然SKF也有对尺寸稳定性要求低的SN级别，这个级别要求残奥量控制在8-15%；S0级别，要求小于3%；对应各级别的硬度要求也不一样。

穷开心

所以因为 发表于 2013-4-15 12:59

                               
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我们过去GCr15钢做的是环塞规，冰冷处理的温度为-75℃，稳定性能非常好。
后来冰箱坏了，无法修理，又没 ...

高工您好！不知道您的客户反映稳定性没有过去好，是尺寸不稳定，还是不耐磨？
是不是用高温回火较冰冷处理损失了一些硬度，降低耐磨性，降低了尺寸精度

慕山慕水

从180度实测盐浴（脱水状态）冷却曲线看，最高冷速为121℃/s,应该和快速淬火油接近；但最大冷速出现点在794℃，高于快速淬火油；这对于壁厚（≥12mm）轴承不出现屈氏体有好处，但对于薄壁轴承（≤9mm）组织应力可能大于快速淬火油。低温冷却速度要小于快速淬火油，基本与分级淬火油接近，关键是接近200℃时冷速已接近0，这是快速淬火油（使用温度80℃）所不能达到的。
通过上述分析可知，盐浴对于可使用分级淬火油（120℃）的套圈（≤9mm），组织应力大一些，热应力小一些，变形不会有明显优势。
但对于（≥12mm），只能使用快速淬火油或超快速淬火油的套圈，组织应力相当，热应力要小很多，变形会有较大优势。

上述分析仅仅是粗略说法，其实不管盐浴淬火还是油淬火，只要有组织转变，就会有组织应力发生，热应力也会存在，但这些应力如果均匀，对于对称套圈应该仅有尺寸的涨缩，而不应该有椭圆方向的形变。所以，椭圆变形应该更与进入淬火介质时的姿态及冷却介质流动是否均匀有关。

落水残阳

aaron01 发表于 2013-4-16 08:19

                               
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我以为600C退火前的零件之所以有这个尺寸，是因为内应力存在的结果；拉伸曲线上大于弹性极限的应力产生了 ...

这么解释确实耳目一新。
有个问题继续探讨：
据残阳的浅薄知识，只有弹性变形卸除后才会恢复原来的尺寸状态。所以，铁匠说卸除应力后回到最初的状态，并不准确。
残阳如此解释可好：
600°C退火，相当于给了工件一个与原内应力相反的虚拟作用力，当我们考虑这个虚拟作用力时，可以不再考虑工件的内应力，这时，相当于给了变形前尺寸零件一个力，而这个力高于此温度下零件的弹性变形极限，在这个力的作用下，发生塑性变形。
从这个意义上理解这个问题，变形尺寸的大小不仅取决于内应力的大小，还取决于零件在退火温度下的强度，换言之，还取决于退火温度。如果打算去掉应力而变形小，应该在较低温度长时间退火。

慕山慕水

落水残阳 发表于 2013-4-16 08:24

                               
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这里有个问题探讨一下：
影响椭圆变形和锥度变形的因素分别是什么？
常说盐浴变形小，是盐浴贝氏体淬火的 ...

我在这个贴子里所说盐浴淬火都是指盐浴马氏体淬火，因为不是所有轴承都能使用贝氏体。

aaron01

落水残阳 发表于 2013-4-16 08:31

                               
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这么解释确实耳目一新。
有个问题继续探讨：
据残阳的浅薄知识，只有弹性变形卸除后才会恢复原来的尺寸状 ...

退火是不可能完全恢复原来状态，但是是往原来状态的方向变化，如果回到原来状态就是残阳说的弹性形变了。
残阳说的600C退火，新的应力是怎么来的？加热应力吗？这个我没法同意。
加热应力是零件不同部位加热速度有快慢引起的，而在有残余机加工应力的情况下，不管你怎么加热，都会造成恢复，热能让位错松弛、再结晶都会让前面的机加工应力释放掉，你可以做试验，和退火时的加热速度没有关系，只要加热就有应力释放的。

所以因为

穷开心 发表于 2013-4-16 08:27

                               
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高工您好！不知道您的客户反映稳定性没有过去好，是尺寸不稳定，还是不耐磨？
是不是用高温回火较冰冷处 ...

环塞规是一种精密量具，精度要求非常高，客户反映稳定性没有过去好，不是因为不耐磨，而是在使用过程中尺寸精度有变化。
因为硬度要求是不能改变的，所以我们回火温度没有进行调整，还是原来的160--180℃，只是时间延长并且二次回火，但改善残奥量的作用并不明显，影响到以后的使用精度。

aaron01

可以设计这样一个实验，退火态低碳钢拉伸试棒进行拉伸试验，拉到一定变形量后不要拉断，将试棒测量长度和最小直径，然后放回火炉里去以极慢的速度加热到600C保温2小时，缓冷到室温后，再测一下尺寸。看下尺寸变化就明白了。

落水残阳

aaron01 发表于 2013-4-16 08:37

                               
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退火是不可能完全恢复原来状态，但是是往原来状态的方向变化，如果回到原来状态就是残阳说的弹性形变了。
...

残阳可能没说清楚。
我说一个新力，这个力是个虚拟力，纯粹是将内应力幻化为一个外界的虚拟力来看这个问题。
加热速度的事情我没有考虑。我只是说加热温度。不同的加热温度会造成变形的不一样。

aaron01

落水残阳 发表于 2013-4-16 08:46

                               
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残阳可能没说清楚。
我说一个新力，这个力是个虚拟力，纯粹是将内应力幻化为一个外界的虚拟力来看这个问 ...

这个退火的原理，请看塑性变形之回复与再结晶章节。
不是什么新应力，就是回复的结果让应力去掉了，微观上说是位错松弛。

吉祥如意

穷开心 发表于 2013-4-16 08:23

                               
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你说的是什么地方啊！漠河的冬天也很难达到这个温度，-40就是差不多最低的了吧 ...

今年沈阳的最低温度是多少？
什么叫冻土层？冻土层的温度是多少？

所以因为

dqy 发表于 2013-4-16 07:38

                               
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等温温度高， 组织应力相对会小些。

等温温度高，是否热应力也相对会小些？

所以因为

落水残阳 发表于 2013-4-16 08:46

                               
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残阳可能没说清楚。
我说一个新力，这个力是个虚拟力，纯粹是将内应力幻化为一个外界的虚拟力来看这个问 ...

有一些退火是需要控制加热速度的，不同的加热温度也确实会造成变形的不一样，加热温度高去应力的效果好，但在去应力的过程中变形相对要大。

吉祥如意

大家如何分析这样的一句话：应力消除了，变形留下了。

dqy

所以因为 发表于 2013-4-16 09:02

                               
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等温温度高，是否热应力也相对会小些？

对热应力作用不大

所以因为

dqy 发表于 2013-4-16 09:37

                               
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对热应力作用不大

是没有作用还是有些作用？

dqy

所以因为 发表于 2013-4-16 12:47

                               
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是没有作用还是有些作用？

还没数据支持啊 ， 从理论解释对热处理应力没有改善。。个人看法

所以因为

dqy 发表于 2013-4-16 19:06

                               
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还没数据支持啊 ， 从理论解释对热处理应力没有改善。。个人看法

二个温度越接近，也就是说温差越小，是否热应力越小

dqy

所以因为 发表于 2013-4-16 20:30

                               
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二个温度越接近，也就是说温差越小，是否热应力越小

Ms 附近时，这时表现组织应力主导。。

所以因为

dqy 发表于 2013-4-16 20:34

                               
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Ms 附近时，这时表现组织应力主导。。

这个有点道理！
对尹工225楼的问题怎么看？

dqy

所以因为 发表于 2013-4-16 20:40

                               
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这个有点道理！
对尹工225楼的问题怎么看？

这个说法是正确的。。产生塑性变形后， 应力存在与否不会对已变形发生作用。

apple

aaron01 发表于 2013-4-10 19:18

                               
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冷碾的残余应力非常大，我做过试验，不淬火就把零件加热到600度缓冷，测下尺寸，失圆就很大的，不要说再叠 ...

冷辗是改变金属内部的流向，产生的是残余压应力，而且会使材料产生冷作硬化效应，我做过实验，碾压前毛坯的硬度在HRB93左右，而碾压后硬度会达到HRB101-104，我认为这两个方面是产生热处理变形的主要原因。

所以因为

apple 发表于 2013-4-17 10:44

                               
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冷辗是改变金属内部的流向，产生的是残余压应力，而且会使材料产生冷作硬化效应，我做过实验，碾压前毛坯 ...

碾压后的轴承套圈是否有后序的预备热处理来消除产生热处理变形的因素？

在希望的田野上

如何控制2  类3类薄壁套圈盐浴淬火时产生的锥？及如何减小涨大量问题？

搬运工

在希望的田野上 发表于 2013-5-3 10:36
如何控制2  类3类薄壁套圈盐浴淬火时产生的锥？及如何减小涨大量问题？

通过对加热规范及冷却条件予以控制来调整涨大量。
为何要减小涨大量呢？
有一个稳定的涨大量范围不是更完美吗?

在希望的田野上

搬运工 发表于 2013-5-16 20:52
通过对加热规范及冷却条件予以控制来调整涨大量。
为何要减小涨大量呢？
有一个稳定的涨大量范围不是更完 ...

关键就是涨大量不稳定，如何才能控制在稳定的范围。

搬运工

在希望的田野上 发表于 2013-5-17 19:41
关键就是涨大量不稳定，如何才能控制在稳定的范围。

从理论上讲，就热处理过程而言，关键是要使被处理件有相同【相近】的奥氏体化条件及良好的、均匀一致的冷却条件。。

所以因为

搬运工 发表于 2013-5-17 20:04
从理论上讲，就热处理过程而言，关键是要使被处理件有相同【相近】的奥氏体化条件及良好的、均匀一致的冷 ...

也就是加热时要“同时”化，冷却时也“同时”化，但实际操作怎样做到？特别是后一点是值得讨论的。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-17 21:37
也就是加热时要“同时”化，冷却时也“同时”化，但实际操作怎样做到？特别是后一点是值得讨论的。 ...

只要热处理各工序能规范化操作是可以达到的。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-5-18 10:08
只要热处理各工序能规范化操作是可以达到的。

设备是网带炉，我不熟悉，请教操作上怎样做到冷却“同时”化？

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-5-18 16:15
设备是网带炉，我不熟悉，请教操作上怎样做到冷却“同时”化？

合理地减少，同时淬火的工件的量。换句话：摆放不要过于密集化。

搬运工

所以因为 发表于 2013-5-18 16:15
设备是网带炉，我不熟悉，请教操作上怎样做到冷却“同时”化？

网带炉淬火槽中加上一个能上下串动的小网带可以显著改善冷却条件。

春风杨柳

好好看看正火的目地，就知道了，因为他不是干热处理的，所以他什么都不知道。，所以

人不狠心不冷

楼主可以测一下应力

Friday

1）退火组织不均匀，退火组织欠热或过热；
2）钢管或冷辗件未经去应力、再结晶退火，产品锻造或退火缺陷；
3）切削应力分布不匀车削进刀量过大；
4）产品结构设计缺陷造成应力分布不均；
5）淬火加热温度高时间长，炉温不均匀；
6）装炉量多，加热不均；
7）冷却太快和不均；
8）冷却介质温度不均匀、流动不均匀；
9）加热和冷却中机械碰撞 ；
10)材料偏析严重；

小袁

microsoft 发表于 2013-4-10 20:25
轴承的校直（校椭圆度）相对来说比较简单，用铁锤敲一下即可。

在现场看到过网带炉淬火后有专门的人用铜棒校椭圆，然后回火，不过这样成本好高。

shaod

打蛇要打七寸，关键点抓住就都解决了。
没有那么复杂的东西就无需过多解读，希望本次年会与大家共同探讨之。

双液淬火

提高退火组织均匀性，增加去应力退火工序，降低淬火温度，提高加热和冷却的均匀性，在热油中冷却或压模淬火，防止加热和冷却中机械碰撞。采用上述措施后畸变量乃超过规定，可采用整形方法。

双液淬火

谢谢，我在这里学到很多知识！