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轴承套圈的变形因素和预防纠正措施?

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发表于 2013-4-10 10:44:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 jasen 于 2013-4-10 23:14 编辑

如题!


Jasen:
本贴已经加为之家精华贴,仅限于回复与主题技术交流讨论相关的内容和话题,所有与此无关的回贴均将作删贴处理,请大家理解和支持!

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发表于 2013-4-10 11:28:55 | 显示全部楼层
不知原材料对套圈的影响如何?如何控制原材料的质量,有什么特别好的办法没有?

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 楼主| 发表于 2013-4-10 12:04:45 | 显示全部楼层

轴承钢的网状碳化物使钢的冲击韧性降低,它会引起退火组织不均,并且在淬火时容易造成比较大的组织应力,使工件产生变形和开裂,对疲劳寿命的影响也非常大。
网状碳化物可以采取正火的方法予以消除或改善。

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发表于 2013-4-10 12:11:12 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 12:04
轴承钢的网状碳化物使钢的冲击韧性降低,它会引起退火组织不均,并且在淬火时容易造成比较大的组织应力, ...

这种正火还能起到其他方面的作用吗?
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 楼主| 发表于 2013-4-10 12:26:06 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 12:11
这种正火还能起到其他方面的作用吗?

正火主要起到消除或改善晶界上的碳化物网(包括晶内粗珠光体)这个方面的作用,其他的组织缺陷可以采用扩散退火进行处理。
尹工认为正火还能起到其他什么方面的作用?

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根据工艺不同,正火还能起到细化晶粒和是内部组织均匀化的作用。  发表于 2016-1-20 12:04

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发表于 2013-4-10 12:29:48 | 显示全部楼层
变形问题,归根结底还是内应力造成的,论坛里马老的书对这个问题进行过深入的探讨,有关专家要研究的话,万变不离其宗,还得要从应力分析角度来入手。

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发表于 2013-4-10 12:42:43 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 12:26
正火主要起到消除或改善晶界上的碳化物网(包括晶内粗珠光体)这个方面的作用,其他的组织缺陷可以采用扩 ...

是否可以细化一下晶粒,均匀下化学成分。外加,改善一下碳化物的形态呢。
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发表于 2013-4-10 12:48:05 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 12:26
正火主要起到消除或改善晶界上的碳化物网(包括晶内粗珠光体)这个方面的作用,其他的组织缺陷可以采用扩 ...

现在轴承热处理已经没有正火这道工序了。
对于套圈而言,锻造时以快冷来避免网状,对于滚动体,原材料用球退态的,对网状有限制。
轴承热处理变形,主要取决于热处理过程各工艺参数和设备参数,与原材料关系不大。

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 楼主| 发表于 2013-4-10 12:52:49 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-4-10 12:29
变形问题,归根结底还是内应力造成的,论坛里马老的书对这个问题进行过深入的探讨,有关专家要研究的话,万 ...

变形问题归根结底还是内应力造成的,这个绝对是没有错的,但造成内应力的因素是多方面的,我前面说的只是组织方面的一个因素,实际上组织方面的影响还有其他,这是轴承钢热处理的特点。
另外其他方面对变形的影响主要有那些呢?

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发表于 2013-4-10 12:54:15 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 12:48
现在轴承热处理已经没有正火这道工序了。
对于套圈而言,锻造时以快冷来避免网状,对于滚动体,原材料用 ...

既然你来了,回答一个问题再走也不为晚。
轴承在锻造过程中,容易出现哪些缺陷?如何避免并消除之?
这些都是娃娃想学习的。
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 楼主| 发表于 2013-4-10 13:02:22 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 12:42
是否可以细化一下晶粒,均匀下化学成分。外加,改善一下碳化物的形态呢。 ...

前面二点是有作用的,改善一下碳化物的形态我认为应该用球化退火或者调质球化(很少采用的工艺)。
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发表于 2013-4-10 13:08:54 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 12:54
既然你来了,回答一个问题再走也不为晚。
轴承在锻造过程中,容易出现哪些缺陷?如何避免并消除之?
这些 ...

1)过烧。
避免方法:锻造温度控制,如果是火焰加热注意离工件的距离,设备温度仪表严格按规定检定
消除方法:如果是火焰加热、有局部零件过烧,可以在磨削后白光下检查黑洞,没有黑洞的可以视为未过烧。有黑洞的报废。如果是电加热,一般是整批报废。
2)网状碳化物
避免方法:对于大圈,夏天,采用雾冷,小圈不要堆放,一般不会出现网状;
消除方法:正火。如果是在车加工前发现网状超标,可以采用正火方法挽救,如果车后,特别是热后,一般报废处理。余量、成本,都不支持正火消除缺陷;
3)折叠
避免方法:锻造之前注意查看模具、毛刺、长径比
消除方法:车削。如果车削不净,一般来说磨削也没有办法消除,试图改型号或者报废;
4)锻造裂纹
避免方法:原材料检查,辗扩工艺【此为大难】
消除方法:车削。
5)留量不够、肥头大耳
选择合适的留量与锻件设计方案。不要一味的以仿形设计求节约材料。
对于第4条,残阳仍深受其扰。
大轴承经常在端面发现裂纹,裂纹长度3mm左右,宽度忽略不计,深度不超过3mm,沿圆周分布。有时仅有1条,有时多大十几条。有时仅在一端面存在,有时两端面都有。以23***,24***情况严重。尚未知晓其确切原因,这两日正准备咨询MYG。

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发表于 2013-4-10 13:58:31 | 显示全部楼层
这个题目其实很大,我记得见过一张分析此问题的“鱼刺图”,看看能不能找到发上来。
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发表于 2013-4-10 14:06:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 aaron01 于 2013-4-10 14:08 编辑

说大也大,归纳起来的话,无非是内因外因,
内因方面,提高材料强度的方向,(高温和中温强度),使得能够承受更多压力,比如细晶强化等等。
外因方面,减少应力方向。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2013-4-10 14:12:05 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-4-10 14:06
说大也大,归纳起来的话,无非是内因外因,
内因方面,提高材料强度的方向,(高温和中温强度),使得能够 ...

铁匠的这几句话就够娃娃和所以因为喝一阵子的。
一口一口喝。
先说内因方面的。高温强度怎么个途径。依靠合金含量吗?
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发表于 2013-4-10 14:17:56 | 显示全部楼层
原材料——预处理——热处理制度(设备、工艺、控制)

轴承行业不了解,应该是等温淬火用的比较多吧?
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发表于 2013-4-10 14:20:44 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 13:08
1)过烧。
避免方法:锻造温度控制,如果是火焰加热注意离工件的距离,设备温度仪表严格按规定检定
消除 ...

碳化物呈粗大的带状依然存在,又如何处理?
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发表于 2013-4-10 14:28:34 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 14:20
碳化物呈粗大的带状依然存在,又如何处理?

原材料问题。只能从源头上控制。钢厂控制,轴承厂家检测。合格的过,不合格退货。
轴承厂家真心不可能什么都去消除和解决。
是非天天有,不听自然无。
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发表于 2013-4-10 14:30:14 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 14:28
原材料问题。只能从源头上控制。钢厂控制,轴承厂家检测。合格的过,不合格退货。
轴承厂家真心不可能什 ...

通过锻造加工也不行吗?
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发表于 2013-4-10 14:39:04 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 14:30
通过锻造加工也不行吗?

残阳浅见
带状是由于成分偏析造成的。
锻造过程分加热、变形、冷却三个过程
对于网状碳化物,通过溶入、控制冷却速度来控制网状碳化物的析出,冷却后碳还是要析出的,只是以片状碳化物的形式析出了。
对于带状碳化物,说的不是碳化物的形态,而是碳化物的分布情况。需要长时间的保温让碳扩散才可能降低级别或消除。
对于锻造而言,其保温时间一般来说达不到这样的要求。
个见供参。

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发表于 2013-4-10 14:39:58 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 14:30
通过锻造加工也不行吗?

锻造加工通过变形,可以改变带状与滚道工作面的角度,但对其级别,没什么功效。
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发表于 2013-4-10 14:40:38 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 12:48
现在轴承热处理已经没有正火这道工序了。
对于套圈而言,锻造时以快冷来避免网状,对于滚动体,原材料用 ...


此言差异
变形原材料占有大部分比率(个人觉得国内应该有85%以上)
一般越是对变形要求高的产品,对原材料的要求越高
如果原材料没问题了,热处理工艺还是有办法的

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发表于 2013-4-10 14:45:55 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 14:39
锻造加工通过变形,可以改变带状与滚道工作面的角度,但对其级别,没什么功效。 ...

残阳老师的说法可能是对轴承而言。我无异议。
假如,我用轴承钢做工装,经过锻造加工,是否可以改善碳化物的形态。
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发表于 2013-4-10 14:51:53 | 显示全部楼层
Adam 发表于 2013-4-10 14:40
此言差异
变形原材料占有大部分比率(个人觉得国内应该有85%以上)
一般越是对变形要求高的产品,对原材 ...

残阳没有研究过材料网状带状什么的对变形的影响。但觉得相比于热处理参数,这些都还在后面。
欢迎赐教。残阳知之甚少。
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发表于 2013-4-10 15:12:11 | 显示全部楼层
落水残阳 发表于 2013-4-10 14:51
残阳没有研究过材料网状带状什么的对变形的影响。但觉得相比于热处理参数,这些都还在后面。
欢迎赐教。 ...

残阳端的厉害。休息片刻无妨。
合金元素富集于带状或网状等处。自然此处的组织会发生不同于他处的变化。引起变形或开裂应是必然要发生的事情。

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带残阳进洞学一会儿。还没遇到风太师叔,自学比较慢。  发表于 2013-4-10 15:14

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 楼主| 发表于 2013-4-10 15:30:01 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 14:45
残阳老师的说法可能是对轴承而言。我无异议。
假如,我用轴承钢做工装,经过锻造加工,是否可以改善碳化 ...

对高速钢而言,锻造加工可以改善碳化物的形态,但改善程度最多在1.5级;不清楚锻造加工改善轴承钢碳化物的形态能达到多少?是否有区别?
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发表于 2013-4-10 15:35:09 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 15:30
对高速钢而言,锻造加工可以改善碳化物的形态,但改善程度最多在1.5级;不清楚锻造加工改善轴承钢碳化物 ...

我觉得对于铬钢而言,碳化物形态的改善,采用锻造的方法是有效的。当然和锻造的工艺有直接的关系。
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发表于 2013-4-10 15:41:39 | 显示全部楼层
首先从原材料说起这个思路是正确的。
然后就会有之后的热【或冷】加工毛坯成型、预备热处理、最终热处理。
希望能将原材料这一块讲得更透彻一些。
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发表于 2013-4-10 15:59:24 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 14:12
铁匠的这几句话就够娃娃和所以因为喝一阵子的。
一口一口喝。
先说内因方面的。高温强度怎么个途径。依靠 ...

嘿嘿,细晶强化作用啊,晶粒越细,晶界越多,而晶界对位错移动是起阻碍作用的,无论是高温还是室温都是这样的,所以细晶就提高了材料的强度,使得弹性极限更高,更不容易变形。

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 楼主| 发表于 2013-4-10 16:04:25 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 15:35
我觉得对于铬钢而言,碳化物形态的改善,采用锻造的方法是有效的。当然和锻造的工艺有直接的关系。 ...

轴承钢的锻造工艺有什么特别之处?
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aaron01 发表于 2013-4-10 15:59
嘿嘿,细晶强化作用啊,晶粒越细,晶界越多,而晶界对位错移动是起阻碍作用的,无论是高温还是室温都是这 ...

细晶强化的同时,韧性还高。是么?
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所以因为 发表于 2013-4-10 16:04
轴承钢的锻造工艺有什么特别之处?

所以,我请教残阳老师。应该没有太特别之处。关键是比例和方向感。
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aaron01 发表于 2013-4-10 15:59
嘿嘿,细晶强化作用啊,晶粒越细,晶界越多,而晶界对位错移动是起阻碍作用的,无论是高温还是室温都是这 ...

你说的我同意。可是怎么理解高温强度。
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搬运工 发表于 2013-4-10 16:06
细晶强化的同时,韧性还高。是么?

是的,细晶强化,同时提高强度和韧性。
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吉祥如意 发表于 2013-4-10 16:08
你说的我同意。可是怎么理解高温强度。

这个高温对应的是淬火时产生热应力的温度段。低温是对应淬火时产生组织应力的马氏体相变区温度。

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发表于 2013-4-10 17:35:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 dqy 于 2013-4-10 17:39 编辑

这个问题不是轴承独有的问题, 是共性问题,把为什么变形研究通,才有措施。

热处理手册里第二册里有这方面论述。。。


没有神奇的方法,只能去优化组合。。

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发表于 2013-4-10 17:49:35 | 显示全部楼层
dqy 发表于 2013-4-10 17:35
这个问题不是轴承独有的问题, 是共性问题,把为什么变形研究通,才有措施。

热处理手册里第二册里有这方 ...

赞同!
原因清楚了,才有具体措施。
你能从热处理工艺角度讲讲,那些措施能够减少薄壁套圈的淬火内应力吗?
谢谢!
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发表于 2013-4-10 18:23:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 落水残阳 于 2013-4-11 09:23 编辑
吉祥如意 发表于 2013-4-10 11:28
不知原材料对套圈的影响如何?如何控制原材料的质量,有什么特别好的办法没有? ...


对于材料只要符合GB/T18254要求,对变形基本没什么影响。但机加工的工艺对变形就影响大了,如果采用冷辗成型,变形就非常大。
有一次,我们的一号炉,突然之间锥度和圆度变形非常大,产品不是冷辗的。就是找不到原因,后来把热电偶都换了,淬火油升到105度烧了几天,然后停了几天后开炉,就好了,真是晕。

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当时比较过涨大量的变化没有?  发表于 2016-1-1 18:40

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 楼主| 发表于 2013-4-10 18:59:13 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2013-4-10 18:23
对于材料只要符合JB/T18254要求,对变形基本没什么影响。但机加工的工艺对变形就影响大了,如果采用冷辗 ...

换热电偶的原因?淬火油升到105度烧了几天,是因为油中有水分?

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发表于 2013-4-10 19:02:23 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 18:59
换热电偶的原因?淬火油升到105度烧了几天,是因为油中有水分?

真的搞不清什么原因,油分析也没有水的。用标准热电偶测了最后一区的温度反而偏低10°C左右。

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奇怪!连解决方法都很奇怪!  发表于 2013-4-11 09:23
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发表于 2013-4-10 19:02:32 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2013-4-10 18:23
对于材料只要符合JB/T18254要求,对变形基本没什么影响。但机加工的工艺对变形就影响大了,如果采用冷辗 ...

我也丈二和尚摸不着头脑。没听明白。
冷碾的原因是指形变应力没消除,还是形变率不一致。
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发表于 2013-4-10 19:07:07 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 19:02
我也丈二和尚摸不着头脑。没听明白。
冷碾的原因是指形变应力没消除,还是形变率不一致。 ...

冷辗是由于内应力太大,该工艺目的是为了节省材料。为了节省成本,一般把去应力退火这个工序省掉了,但我做过实验,即使做过去应力退火变形也很大,原因是挤压比太大。

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发表于 2013-4-10 19:09:19 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2013-4-10 19:07
冷辗是由于内应力太大,该工艺目的是为了节省材料。为了节省成本,一般把去应力退火这个工序省掉了,但我 ...

是椭圆变形,还是端面变形。
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发表于 2013-4-10 19:18:59 | 显示全部楼层
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,不要说再叠加淬火变形呢!做不了,不敢做这种产品,东西还给客户,我投降!

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发表于 2013-4-10 19:24:35 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2013-4-10 19:18
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 ...

给的钱多,我可要干。
我就喜欢这种别人不喜欢的东西。
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 楼主| 发表于 2013-4-10 20:01:54 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 19:24
给的钱多,我可要干。
我就喜欢这种别人不喜欢的东西。

那尹工有什么绝招?
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发表于 2013-4-10 20:02:26 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2013-4-10 19:09
是椭圆变形,还是端面变形。

是椭圆变形太大。另外,涨大量也非常大,如果以锻件的尺寸来做冷挤压,产品肯定报废。当然冷辗也不是一无是处,冷辗的流线与套圈的沟道平行,轴承寿命比锻件要高。

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 楼主| 发表于 2013-4-10 20:06:12 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2013-4-10 20:02
是椭圆变形太大。另外,涨大量也非常大,如果以锻件的尺寸来做冷挤压,产品肯定报废。当然冷辗也不是一无 ...

你们都是用油冷却?是否有硝盐等温淬火?
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发表于 2013-4-10 20:13:40 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2013-4-10 20:02
是椭圆变形太大。另外,涨大量也非常大,如果以锻件的尺寸来做冷挤压,产品肯定报废。当然冷辗也不是一无 ...

轴承钢金属流线1.jpg 锻件流线是这样的。
冷辗件流线图找不到了

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发表于 2013-4-10 20:14:24 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2013-4-10 20:06
你们都是用油冷却?是否有硝盐等温淬火?

有的,但还未正式开始生产。
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