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        軸承及配件材料的要求、控制說明(匯集)
        作者:廣州依納  發表時間:2013-03-04  點擊:89
        影響軸承壽命的材料因素 滾動軸承的早期失效形式,主要有破裂、塑性變形、磨損、腐蝕和疲勞,在正常條件下主要是接觸疲勞。軸承零件的失效除了服役條件之外,主要受鋼的硬度、強度、韌性、耐磨性、抗蝕性和內應力狀態制約。影響這些性能和狀態的主要內在因素有如下幾項。 1淬火鋼中的馬氏體 高碳鉻鋼原始組織為粒狀珠光體時,在淬火低溫回火狀態下,淬火馬氏體含碳量,明顯影響鋼的力學性能。強度、韌性在0.5%左右,接觸疲勞壽命在0.55%左右,抗壓潰能力在0.42%左右,當GCr15鋼淬火馬氏體含碳量為0.5%~0.56%時,可以獲得抗失效能力最強的綜合力學性能。 應該指出,在這種情況下獲得的馬氏體是隱晶馬氏體,測得的含碳量是平均含碳量。實際上,馬氏體中的含碳量在微區內是不均勻的,靠近碳化物周圍的碳濃度高于遠離碳化物原鐵素體部分,因而它們開始發生馬氏體轉變的溫度不同,從而抑制了馬氏體晶粒的長大和顯微形態的顯示而成為隱晶馬氏體。它可避免高碳鋼淬火時易出現的顯微裂紋,而且其亞結構為強度與韌性均高的位錯型板條狀馬氏體。因此,只有當高碳鋼淬火時獲得中碳隱晶馬氏體時軸承零件才可能獲得抗失效能力最佳的基體。 2淬火鋼中的殘留奧氏體 高碳鉻鋼經正常淬火后,可含有8%~20%Ar(殘留奧氏體)。軸承零件中的Ar有利也有弊,為了興利除弊,Ar含量應適當。由于Ar量主要與淬火加熱奧氏體化條件有關,它的多少又會影響淬火馬氏體的含碳量和未溶碳化物的數量,較難正確反映Ar量對力學性能的影響。為此,固定奧氏條件,利用奧氏體體化熱穩定化處理工藝,以獲得不同Ar量,在此研究了淬火低溫回火后Ar含量對GCr15鋼硬度和接觸疲勞壽命的影響。隨著奧氏體含量的增多,硬度和接觸疲勞壽命均隨之而增加,達到峰值后又隨之而降低,但其峰值的Ar含量不同,硬度峰值出現在17%Ar左右,而接觸疲勞壽命峰值出現在9%左右。當試驗載荷減小時,因Ar量增多對接觸疲勞壽命的影響減小。這是由于當Ar量不多時對強度降低的影響不大,而增韌的作用則比較明顯。原因是載荷較小時,Ar發生少量變形,既消減了應力峰,又使已變形的Ar加工強化和發生應力應變誘發馬氏體相變而強化。但如載荷大時,Ar較大的塑性變形與基體會局部產生應力集中而破裂,從而使壽命降低。應該指出,Ar的有利作用必須是在Ar穩定狀態之下,如果自發轉變為馬氏體,將使鋼的韌性急劇降低而脆化。 3淬火鋼中的未溶碳化物 淬火鋼中未溶碳化物的數量、形貌、大小、分布,既受到鋼的化學成分和淬火前原始組織的影響,又受奧氏體化條件的影響,有關未溶碳化物對軸承壽命的影響研究較少。碳化物是硬脆相,除了對耐磨性有利之外,承載時因會(特別是碳化物呈非球形)與基體引起應力集中而產生裂紋,從而會降低韌性和疲勞抗力。淬火未溶碳化物除了自身對鋼的性能產生影響之外,還影響淬火馬氏體的含碳量和Ar含量及分布,從而對鋼的性能產生附加影響。為了揭示未溶碳化物對性能的影響,采用不同含碳量的鋼,淬火后使其馬氏體含碳量和Ar含量相同而未溶碳化物含量不同的狀態,經150℃回火后,由于馬氏體含碳量相同,而且硬度較高,因而未溶碳化物少量增高對硬度增高值不大,反映強度和韌性的壓潰載荷則有所降低,對應力集中敏感的接觸疲勞壽命則明顯降低。因此淬火未溶碳化物過多對鋼的綜合力學性能和失效抗力是有害的。適當降低軸承鋼的含碳量是提高制件使用壽命的途徑之一。 淬火未溶碳化物除了數量對材料性能有影響之外,尺寸、形貌、分布也對材料性能產生影響。為了避免軸承鋼中未溶碳化物的危害,要求未溶碳化物少(數量少)、?。ǔ叽缧。?、勻(大小彼此相差很小,而且分布均勻)、圓(每粒碳化物皆呈球形)。應該指出,軸承鋼淬火后有少量未溶碳化物是必要的,不僅可以保持足夠的耐磨性,而且也是獲得細晶粒隱晶馬氏體的必備條件。對軸承材料的要求滾動軸承的套圈和滾動體,反復承受高接觸壓力,同時進行伴隨有滑動的滾動接觸。保持器呢?一面與套圈和滾動體的兩旁,或其某一方滑動接觸,一面承受拉力和壓縮力。因為上面原因,對軸承的套圈,滾動體的材料,性能等有如下基本要求:滾動疲勞強度大 硬度高 耐摩耗性高 尺寸穩定性好 機械強度大 軸承保持架的性能要求:耐摩耗性高 尺寸穩定性好 機械強度大 軸承常用材料 1,套圈和滾動體套圈及滾動體一般使用高碳鉻鋼。大部分的軸承,使用JIS鋼種的SUJ2。大型軸承使用SUJ3。在進一步需要耐沖擊的情況下,作為軸承材料使用鉻鋼,鉻鉬鋼,鎳鉻鉬鋼,采用滲炭淬火,使鋼從表面至適當的深度有一個硬化層。具有適當的硬化深度,細密的組織,合適硬度的表面及心部硬度的滲炭軸承,比使用軸承鋼的軸承具有優良的耐沖擊性。一般進口軸承都實施了真空脫氣處理,所以,所使用的材料清凈度高,氧氣含量少,質量好。同時彩了恰當的熱處理,軸承的滾動疲勞壽命顯著提高。此外還有可用于大氣污環境中工作軸承的不銹鋼。用于特殊場合的陶瓷材料。還有耐熱性優良的高速鋼。2,保持架有冷軋鋼,也有黃銅板,不銹鋼板,碳素鋼,此外還有合成樹脂。保持架材料的選擇,重要的是考慮工作條件:聚酰胺保持架不應用于溫度高于120度低于-40度的場合;這種保持架不應用于真空中,因為它將因脫水而變脆!黃銅保持架不應用于溫度超過300度的場合;此種保持架也不適用于氨中,在為氨會引起黃銅季節性破裂。(選擇時要多加注意)FAG軸承保持架及材料說明1)實體保持架。A或B置于保持架代號之后,A表示保持架由外圈引導,B表示保持架由內圈引導。F-鋼制實體保持架,滾動體引導。FA-鋼制實體保持架,外圈引導。FAS-鋼制實體保持架,外圈引導,帶潤滑槽。FB-鋼制實體保持架,內圈引導。FBS-鋼制實體保持架,內圈引導,帶潤滑槽。FH-鋼制實體保持架,經滲碳淬火。H,H1-滲碳淬火保持架。FP-鋼制實體窗型保持架。FPA-鋼制實體窗型保持架,外圈引導。FPB-鋼制實體窗型保持架,內圈引導。FV,FV1-鋼制實體窗孔保持架,經時效,調質處理。L-輕金屬制實體保持架,滾動體引導。LA-輕金屬制實體保持架,外圈引導。LAS-輕金屬制實體保持架,外圈引導,帶潤滑槽。LB-輕金屬制實體保持架,內圈引導。LBS-輕金屬制實體保持架,內圈引導,帶潤滑槽。LP-輕金屬制實體窗型保持架。LPA-輕金屬制實體窗型保持架,外圈引導。LPB-輕金屬制實體窗型保持架,內圈引導(推力滾子軸承為軸引導)。M,M1-黃銅實體保持架。MA-黃銅實體保持架,外圈引導。MAS-黃銅實體保持架,外圈引導,帶潤滑槽。MB-黃銅實體保持架,內圈引導(推力調心滾子軸承為軸圈引導)。MBS-黃銅實體保持架,內圈引導,帶潤滑槽。MP-黃銅實體直兜孔保持架。MPA-黃銅實體直兜孔保持架,外圈引導。MPB-黃銅實體直兜孔保持架,內圈引導。T-酚醛層壓布管實體保持架,滾動體引導。TA-酚醛層壓布管實體保持架,外圈引導。TB-酚醛層壓布管實體保持架,內圈引導。THB-酚醛層壓布管兜孔型保持架,內圈引導。TP-酚醛層壓布管直兜孔保持架。TPA-酚醛層壓布管直兜孔保持架,外圈引導。TPB-酚醛層壓布管直兜孔保持架,內圈引導。TN-工程塑料模注保持架,滾動體引導,用附加數字表示不同的材料。TNH-工程塑料自鎖兜孔型保持架。TV-玻璃纖維增強聚酰胺實體保持架,鋼球引導。TVH-玻璃纖維增強聚酰胺自鎖兜孔型實體保持架,鋼球引導。TVP-玻璃纖維增強聚酰胺窗式實體保持架,鋼球引導。TVP2-玻璃纖維增強聚酰胺實體保持架,滾子引導。TVPB-玻璃纖維增強聚酰胺實體保持架,內圈引導(推力滾子軸承為軸引導)。TVPB1-玻璃纖維增強聚酰胺實體窗式保持架,軸引導(推力滾子軸承)。2)沖壓保持架J-鋼板沖壓保持架。JN-深溝球軸承鉚接保持架。3)保持架變動 軸承鋼冶煉質量要求的介紹軸承的使用壽命和可靠性很大程度上與軸承用鋼的冶煉質量有著密切的關系。由于軸承鋼所具有的特性,對冶煉質量的要求比一般工業用鋼要嚴格得多,如鋼的化學成分、純潔度、組織和均勻性等。今天我們就來為您介紹一下關于進口軸承中軸承鋼冶煉質量要求的資料。一、嚴格的化學成分要求一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,并含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性,又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。但當鉻含量超過1.65%時,淬火后會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,增加碳化物的不均勻性,降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此,高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制軸承鋼中的化學成分,才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。二、高精度的尺寸要求滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是因為大部分軸承零件都要經過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生產率,絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型,鋼球是經過冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子也是經過冷鐓成型。如果鋼材的尺寸精度不高,就無法精確地計算下料尺寸和重量,而不能保證軸承零件的產品質量,也容易造成設備和模具的損壞。三、特別嚴格的純潔度要求鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,純潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大,由于在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來,嚴重影響軸承零件精加工后的表面質量。因此,為了提高軸承的使用壽命和可靠性,必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。四、嚴格的低倍組織和顯微(高倍)組織要求進口軸承的軸承鋼低倍組織是指一般疏松、中心疏松和扁析,顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網狀、帶狀和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性與脆性夾雜物相同。網狀碳化物降低鋼的沖擊韌性,并使之組織不均勻,在淬火時容易變形與開裂。帶狀碳化物影響退火和淬火回火組織以及接觸疲勞強度。低、高倍組織的優劣對滾動軸承的性能和使用壽命有很大的影響,所以,在進口軸承材料標準中對低、高倍組織有著嚴格的要求。五、特別嚴格的表面缺陷和內部缺陷要求對軸承鋼而言,表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等,內部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏松和偏析等。這些缺陷對于軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響,在軸承材料標準中明確規定不允許出現這些缺陷。六、特別嚴格的碳化物不均勻性要求在軸承鋼中,如果出現嚴重的碳化物分布不均勻,則在熱處理加工過程中就容易造成組織和硬度的不均勻,鋼的組織不均勻性對接觸疲勞強度有較大的影響。另外,嚴重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時產生裂紋,碳化物不均勻性還會導致軸承的壽命降低因此,在軸承材料標準中,對不同規格的鋼材均有明確的特別要求。七、 特別嚴格的表面脫碳層要求在軸承材料標準中對鋼材表面脫碳層有著嚴格的規定,如果表面脫碳層超出標準的規定范圍,且在熱處理前的加工過程中又沒有將其全部清除掉,則在熱處理淬火過程中就容易產生淬火裂紋,造成零件的報廢。八、其他要求在軸承鋼材料標準中還對軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗、交貨狀態、標識等有嚴格的要求。寧波軸承有限公司 NINGBO BEARING COMPANY總機電話/TEL:0574-87223344 87222434 87220319 87220519 銷售電話/SALES TEL:0574-87220315 87222422(直撥)87222434 87223344 87220319 87220519(轉分機)采購部電話/TEL:0574-87221977傳真/FAX:0574-87223781地址/ADD:寧波市麗園北路1728號--1736號E-mail:web@bearing.com 網址/WEBSITE:www.bearing.com www..com特種非標軸承網: www.fbearing.com
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