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贝氏体等温淬火的生产应用和应用效果

来源:未知 发布日期:2018-10-15 09:07 浏览:
BL组织的突出特点是冲击韧性、断裂韧性、耐磨性、尺寸稳定性好,表面残余应力为压应力。因此适用于装配过盈量大、服役条件差的轴承,如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承,润滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸系统、煤矿用轴承等。高碳铬轴承钢BL等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功应用,取得了较好效果。
1、扩大了GCr15钢应用范围,一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下,但BL淬火时由于硝盐冷却能力强,若采用搅拌、串动、加水等措施,套圈有效壁厚可扩大至28mm左右。
2、硬度稳定、均匀性好:由于BL转变是一个缓慢过程,一般GCr15钢需4h,GCr18Mo钢需5h,套圈在硝盐中长时间等温,表面心部组织转变几乎同时进行,因此硬度稳定、均匀性好,一般GCr15钢BL淬火后硬度在59~61HRC,均匀性≤1HRC,不象M 淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。
3、减少淬火、磨削裂纹:在铁路、轧机轴承生产中,由于套圈尺寸大、重量重,油淬火时M组织脆性大,为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施,结果导致淬火微裂纹;由于M淬火后表面为拉应力,在磨加工时磨削应力的叠加使整体应力水平提高,易形成磨削裂纹,造成批量废品。而BL淬火时,由于BL组织比M组织韧性好得多,同时表面形成高达-400~-500MPa的压应力,极大地减小了淬火裂纹倾向[19];在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力,使整体应力水平下降,大大减少了磨削裂纹。
4、轴承使用寿命提高:对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等,经M淬火后使用时主要失效形式为:装配时内套开裂,使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂,而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力,无论装配时内套开裂,还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小,且可降低滚子的边缘应力集中。因此,经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。
SKF公司把高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺主要应用于铁路轴承、轧机轴承以及在特殊工况下使用的轴承,同时开发了适合于贝氏体淬火的钢种(SKF24、SKF25、100Mo7)[19]。其淬火时采用较长的等温时间,淬后得到全下贝氏体组织。近来SKF又研制出一种新钢种775V[22],并通过特殊的等温淬火得到更均匀的下贝氏体,淬后硬度增加的同时其韧性比常规等温淬火提高60%,耐磨性提高了3倍,处理的套圈壁厚超过100mm。部分等温后得到M/BL复合组织的性能尚有争议,如BL的含量多少为最佳等。即使有一最佳含量,在生产实际中如何控制,且复合组织在等温后还需进行一次附加回火,增加了生产成本。FAG公司主要采用贝氏体分级淬火工艺,其具体的工艺状况不详。
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