一、軸承鋼的類型

二、軸承鋼預(yù)備熱處理規(guī)范

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三、軸承鋼淬火回火工藝參數(shù)

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四、部分軸承鋼熱處理后的性能

優(yōu)質(zhì)軸承鋼的制造技術(shù)特點(diǎn)

    軸承鋼是質(zhì)量要求很嚴(yán)格的鋼類。目前對軸承鋼提出的要求有：用戶免加工和檢查、提高質(zhì)量、規(guī)格細(xì)化和提高尺寸精度等，而且，對這些要求的重要程度越來越高。為滿足這些要求，JFE制鋼使用了各種保證產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)行精加工的設(shè)備生產(chǎn)軸承鋼。這些設(shè)備與新開發(fā)的提高質(zhì)量的技術(shù)相結(jié)合，可以生產(chǎn)尺寸范圍寬、質(zhì)量高、附加值高的熱處理和熱軋軸承鋼。

　　JFE軸承鋼制造技術(shù)的特點(diǎn)是：

　　1）表面質(zhì)量精細(xì)加工和質(zhì)量檢查體系

　　用對鋼坯進(jìn)行火焰清理和將連鑄坯軋制成小型圓坯的方法，均勻去除表面瑕疵、皮下夾雜物和脫碳層。對質(zhì)量要求特別高的材料，實(shí)施鋼坯扒皮作業(yè)高度清除缺陷。為保證小型圓坯的表面質(zhì)量，用自動(dòng)渦流探傷儀和磁粉探傷儀進(jìn)行檢查；對內(nèi)部缺陷，用圓坯全斷面超聲波探傷儀檢測內(nèi)部孔隙和夾雜物。

　　2）軸承鋼的精細(xì)制造技術(shù)和質(zhì)量保證

　　在線材-棒材廠，在棒材軋制線上增設(shè)線材軋制線，進(jìn)行聯(lián)合軋制。對棒材和線材都采用4輥精軋機(jī)進(jìn)行精軋，棒鋼的尺寸精度在0.01mm以下，用戶可以省略扒皮和拉拔加工。對線材可進(jìn)行自由尺寸軋制，并可以生產(chǎn)Φ4.2mm的小尺寸線材。由于把線材已經(jīng)軋制到鍛造的尺寸，所以用戶可以省略拔絲、熱處理和表面處理工序。

　　3）提高鋼的潔凈度

　　近年來，JFE制鋼為了提高鋼的潔凈度，采用了PERM（加減壓精煉）、LF（爐外精煉爐）對鋼的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。PERM法是在轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，使氮、氫等氣體溶解在鋼中，然后，用RH爐（真空脫氣）迅速減壓，使鋼中產(chǎn)生氣體，利用這種氣體捕捉并排除鋼液中的夾雜物。

　　JFE制鋼還在2008年新建LF爐，大大提高了夾雜物的去除能力。采用上述工藝和設(shè)備的效果是：與原有工藝相比，夾雜物個(gè)數(shù)預(yù)測指數(shù)減少34%、夾雜物最大直徑指數(shù)減少29%、夾雜物最大直徑指數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差減少了73%。

　　由于采用了具有上述特點(diǎn)的制造技術(shù)，JFE制鋼今后將繼續(xù)向用戶

軸承鋼資料

軸承鋼全名叫滾動(dòng)軸承鋼，具有高的抗壓強(qiáng)度與疲勞極限，高硬度，高耐磨性及一定韌性，淬透性好，對硫和磷控制極嚴(yán)，是一種高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，可做冷做摸具鋼。

比重：7.81

(一)軸承鋼鍛造溫度

(1)始鍛溫度：1150(1120)終緞溫度：850(800)度。

(2)鍛造前清除表面缺陷，盡量預(yù)熱后在快速加熱。

(3)溫加工時(shí)，應(yīng)避免200~400度的藍(lán)脆區(qū)。熱加工時(shí)，應(yīng)避免進(jìn)入高溫脆區(qū)(大于1250)。應(yīng)盡量避免進(jìn)入熱脆區(qū)(800~~950度)。

今日焦點(diǎn)：

(二)鍛后熱處理

(1)鍛后————預(yù)先熱處理(球化退火)————最終熱處理(淬火+低溫回火)

(2)球化退火目的：降低硬度，便于加工，為淬火做準(zhǔn)備。

球化退火過程：加熱到750~~770度，保溫一定時(shí)間，在緩慢冷卻到600度以下空冷。

(3)各種軸承鋼淬火+低溫回火及硬度表

(三)淬火及淬火介質(zhì)

(1)淬火顏色(經(jīng)驗(yàn)) 白色最硬而脆，黃色硬而韌，蘭色軟而韌。

(2) 淬火介質(zhì)

A 水：一般溫度不超過40度，不得有油，肥皂等雜質(zhì)。

B 鹽及堿的水溶液：水中加百分之5~10的鹽或堿。

鹽溶液冷卻速度是水的十倍，硬度高而均勻，但組織應(yīng)力大，有一定的銹蝕作用。溫度小于60度。堿溶液(苛性納水溶液)腐蝕性大，適應(yīng)范圍小。

C 油：包括機(jī)油，錠子油，變壓器油，柴油等。可減小變形與開裂。不適用碳鋼。油溫度：在60~~80度，最高不超過100~120度。

(四)回火溫度

軸承鋼采用低溫回火。溫度：150~250度。可在保持高硬度和高耐磨性的前提下，降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時(shí)崩裂或過早損壞。硬度HRC：58~~64。

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軸承鋼的熱處理工藝

        軸承鋼全名叫滾動(dòng)軸承鋼，具有高的抗壓強(qiáng)度與疲勞極限，高硬度，高耐磨性及一定韌性，淬透性好，對硫和磷控制極嚴(yán)，是一種高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。我公司使用的軸承鋼大部分都是日本進(jìn)口的材料，也有一部分采用了國內(nèi)開發(fā)的與日本鋼材的成分一致，加工工藝相似的軸承鋼，鋼種為SUJ2。 

        SUJ2軸承鋼的制作方法：鋼廠采用真空脫氣的冶煉方式，連續(xù)鑄造成鋼棒（或模鑄），鍛壓成型比6以上，鋼材熱軋后進(jìn)行球化退火，再進(jìn)行冷拔加工；然后，按照規(guī)定的各種技術(shù)條件供貨（如：非金屬夾雜物、脫碳層深度、尺寸公差、形狀、外觀、硬度、組織等指標(biāo)）。
        軸承鋼棒料經(jīng)過旋削加工一次成型后，就進(jìn)入我公司前道的熱處理工序。 

        在進(jìn)入熱處理工序前，讓我們先來了解一下什么是退火？什么是淬火？什么是回火？為什么要進(jìn)行各種不同的過程？    

    1、 退火：退火是生產(chǎn)中常用的預(yù)備熱處理工藝，是把鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。其目的是消除或減少鑄、鍛及焊件的內(nèi)應(yīng)力與化學(xué)成分的組織不均勻性；能改善和調(diào)整鋼的機(jī)械性能及工藝性能，為我們的旋削加工工序作好組織準(zhǔn)備（簡單的說：降低硬度，便于加工，為淬火做準(zhǔn)備）。而我們所使用的鋼材實(shí)際上在鋼廠就進(jìn)行“球化退火”處理（加熱到750－770度，保溫一定時(shí)間，在緩慢冷卻到600度以下空冷）。鋼的退火工藝種類頗多，有完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火和擴(kuò)散退火等；也有再結(jié)晶退火、去應(yīng)力和去氫退火等；這里不作介紹了。   

    2、 淬火與回火：軸承鋼的淬火與回火是熱處理工藝中很重要的、應(yīng)用非常廣泛的工序。淬火能顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度。如果再配以不同溫度的回火，即可消除（或減輕）淬火內(nèi)應(yīng)力，又能得到強(qiáng)度、硬度和韌性的配合，滿足不同的要求。所以，淬火和回火是密不可分的兩道熱處理工藝。
    （1） 淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于臨界冷卻速度（Vc）冷卻，以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。
    （2） 回火是將淬火鋼加熱至A1點(diǎn)以下某一溫度保溫一定時(shí)間后，以適當(dāng)方式冷到室溫的熱處理工藝。它是緊接淬火的下道熱處理工序，同時(shí)決定了鋼在使用狀態(tài)下的組織和性能，關(guān)系著工件的使用壽命，故是關(guān)鍵工序。      

        我們了解了一些熱處理工藝方面的基本知識(shí)后，看看我們滾動(dòng)球軸承的熱處理工藝： 
        真空淬火：其最大特點(diǎn)是無氧化、不變形、無開裂，對于我公司生產(chǎn)的精密軸承，一開始就采用了真空熱處理工藝。不論是日本的真空爐和國產(chǎn)的真空爐均有冷、熱兩個(gè)真空室（熱室的真空度控制在2.0Pa以下、冷室在9.3Pa以下），軸承鋼的加熱過程按照工藝規(guī)定的曲線（溫度和時(shí)間）進(jìn)行逐級(jí)升溫，最高升至840±10℃；然而，通過冷卻介質(zhì)進(jìn)行油冷或氣冷，油溫控制在60－80℃，最高不超過100－120℃。      

        油回火：根據(jù)軸承套圈的特性，我們采用了低溫油回火，溫度控制在180±10℃。其主要目的降低淬火后的內(nèi)應(yīng)力和脆性，穩(wěn)定尺寸，可在保持高硬度和高耐磨性的前提下，以免使用時(shí)崩裂或過早損壞。硬度HRC：60－64。   

        同樣，對于不銹鋼的軸承產(chǎn)品，也必須經(jīng)過這樣的熱處理工藝，當(dāng)然淬火的曲線（溫度和時(shí)間）有所不同，溫度更高（1040±10℃），時(shí)間相對也長。而且在分級(jí)淬火后半個(gè)小時(shí)內(nèi)還要進(jìn)行深冷處理（前面對此已經(jīng)作過論述），其主要作用是減少組織中的殘余奧氏體，穩(wěn)定組織，提高套圈精度的穩(wěn)定性。但是，在深冷處理時(shí)也要控制奧氏體的含量不能過少，因?yàn)橐欢繗堄鄪W氏體有利于軸承壽命的提高。因此，今后我公司生產(chǎn)的所有精密軸承都應(yīng)該進(jìn)行深冷處理。

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