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轴承钢的质量需求及其缺点

来源:海力轴承网 时间:2018-01-15

1、对轴承钢的质量需求.滚动轴承要在拉伸、紧缩、弯形、剪切、交变等杂乱应力状况和高应力值之下;高速、长时刻地作业.因而在出产进程中;轴承钢质量操控查验项目多;操控规模又窄;出产工艺严厉、杂乱;需求有必定的工装设备、查验手法和必定水平的反派人物技能.为了确保轴承具有杰出的功能和高的寿数;对轴承钢的质量需求如下:
(1)化学成分:化学成分是轴承钢的最实质的要素.钢的物理、化学、机械功能和金相安排都是由化学成分决议的;改变了化学成分;就改变了钢的根本性质.因而;轴承钢的化学成分有必要契合规范规则的答应规模.
(2)内部质量:可分为微观质量和微观质量.
微观质量:需求轴承钢材内部不答应有白点、缩孔、夹渣、民种金属、裂纹、过烧、皮下气泡等缺点.需求轴承钢材的内部偏析、疏松操控在必定规模内.总归;轴承钢材的内部要细密;不答应有肉眼可见的缺点分裂钢材的基体.
微观质量:需求轴承钢材内部安排要均匀;纯净度要高.
轴承钢材的内部安排是指碳化物带状、碳化物网状、碳化物液析及退火安排.碳化物是轴承钢的首要成分之一;是客观存在的;怎么使碳化物散布的均匀、涣散、细.翘岣咧岢懈种柿康闹匾翁庵.这些年轴承钢首要出产厂家选用了高温涣散处置;操控轧制新工艺和接连退火炉设备等.即便这样;碳化物的散布仍不能到达抱负的程度.因而;在规范中;规则了它们的答应规模和操控等级.
轴承钢材的纯净度是指非金属搀杂物对钢的沾污程度.非金属搀杂物是轴承钢基体的民种物质;损坏了基体的接连性;是构成轴承早期疲惫、脱落的首要缘由之一.因而;需求轴承钢中非金属搀杂量越少越好.为了约束、操控非金属搀杂物在钢中的存在;在规范中;对它们进行了严厉的等级操控.出产厂家除了选用电炉锻炼加电渣重熔外;还选用了电炉锻炼加炉外精粹、真空脱氧、吹氩处置、炉外喷粉处置等工艺;力求使钢中氧含量下降到20ppm以下.
(3)外表质量:轴承零件的成型办法;当前有铸造、车削和冷冲等.依据不相同成型办法对钢材外表质量有不相同程度的需求.总的来说;轴承钢材外表不得有裂纹、折叠、拉裂、结疤和夹渣.对冷冲用的冷拉钢材;除不答应上述缺点外;外表要洁净;不得有锈蚀、麻凹等缺点.轴承钢材外表不得有严峻的脱碳表象;依据轴承零件成型工艺的不相同需求;在规范中;对不相同种类的钢材外表脱碳层深度有不相同的约束规则.
(4)尺度答应公役:依据轴承零件成型工艺及钢的出产工艺;在规范中;对轴承钢材各种种类、规范的尺度公役都进行了规则.铸造钢材尺度公役通常按GB908-72规范;热轧钢材尺度公役按GB702-86;冷拉钢材按GB905-82规范;冷拉钢丝按YB245-64规范.
2、轴承用钢的冶金缺点
(1)、轴承用钢的外表缺点
①、裂纹:钢锭的皮下气泡;严峻的非金属搀杂物及钢材在锻、轧进程中;加热温度过高;锻、轧后冷却快,终轧、终锻温度过低一级缘由都有发作裂纹的能够性.
②、折叠:钢材在锻、轧进程中发作的飞边、毛刺、皱折和尖利锋芒等;在持续轧制时压入金属内部;则构成折叠.
③、结疤:因为钢锭外表的夹渣、凹坑;在锻、轧进程中构成较薄、扁平的分层;称之为结疤.
④、刮伤:因轧机导板上沾有金属颗粒;导板装置不妥等缘由;使钢材外表刻划出沟槽;称为刮伤或划痕.
⑤、夹渣:炉渣和各种耐火资料;在钢浇注进程中未浮在钢锭头部;而集聚在钢锭外表;钢锭修整时;又未整理掉;因而;在钢材外表构成夹渣.
⑥、脱碳:钢材在加热进程中;外表要发作氧化作用;炉气中的氧与钢材外表的碳进行氧化;构成气体;使钢材外表的碳量低于规则数值称脱碳.脱碳对高碳轴承钢来说是一个严峻的缺点;往往构成轴承零件外表脱碳;淬火后的硬度达不到技能需求.
(2)、轴承钢材的低倍缺点
①、缩孔:钢液在浇注后的冷凝进程中;因为体积缩短而在钢锭的中间部位构成孔洞;称为缩孔.为了削减缩孔钢材的损害;因而在钢液浇注;结晶进程中要选用合理的工艺;使体积缩短而构成的孔洞移向钢锭的头部;在钢锭开坯后;将缩孔有些切掉;可是;因为浇注、冷却工艺不妥;如定琪不合理;钢锭头部保温缺乏;开坯后锭头部位切除量少等;使缩孔残留在钢材内;低倍查看时;就会显示出来.
②、白点:经酸洗后的钢样横向截面中间或其邻近区域呈现矮小、不接连;通常呈辐射状况散布的发丝状开通缝;或在钢材的纵向断口上呈现外表润滑;形状近似圆形或椭圆形的银白色斑驳;称为白点.白点构成的缘由;一是钢中氢气的存在;二是钢材铸造后在600~300℃没有缓冷;氢气未充沛涣散;发作安排应力而开裂.有白点的钢材或零件;其纵向、横向机械功能都有明显下降;故有白点的钢材或零件没有运用价值.
③、过烧:钢锭或钢坯在铸造加热时;温度过高;外表层沿晶界处被氧气侵入而发作氧化物.在晶界处和枝晶轴间的一些低熔点化合物发作熔化;致使在冷凝后构成裂纹或孔洞.这种表象称为过烧.钢材过烧后;再锻时将招致开裂;即便不开裂;在补天浴日下的强度和冲击韧性都大大下降;故不能运用.
④、气泡:钢在液体状况溶解气体的才能比固态时大;钢液在冷凝进程中;气体从钢液中逸出;如来不及排出;则构成气孔.此外;钢锭模烘烤不良;会在钢模外表存在水分或气体;以及钢锭模内外表涂料不良;构成很多气体;这些水分或气体来不及排出钢液;则构成皮下气泡.气泡的存在大大地下降了钢材的强度.
⑤、偏析:在钢液冷凝进程中;因为钢中各种化学成分碳、铬、钨、磷等元素结晶、涣散速度不相同而构成的化学成分不均匀表象称为偏析.偏析的存在会给今后的变形加工构成艰难;硫的析易发作热脆;磷的偏析易发作冷脆.偏析的存在易招致金属疲惫开裂.
⑥、疏松:钢液在冷凝进程中;因为体积缩短而招致的细微孔隙称为疏松.涣散散布的细微孔隙称为通常疏松.散布在钢材中间部位的细微孔隙称为中间疏松.疏松下降了钢材的细密度;使机械功能明显下降;下降轴承的运用寿数.
(3)、非金属搀杂物:钢在锻炼、浇铸进程中;因为钢液内各成分之间、钢液与炉衬之间触摸所招致的化学反应产品、脱氧产品;以及炉壁、出钢槽、钢水包;汤道等耐炎资料被蚀肃落而进入钢液.这些进入钢液而未排出的非钢液物质称为非金属搀杂物.非金属搀杂物在轴承钢中的存在;是下降轴承运用寿数的首要缘由之一.
钢中非金属搀杂物按其特征、形状和散布等分为以下几种.
氧化物:性质较脆;故也称为脆性搀杂;在钢材中通常沿轧制方向呈点链状散布;如三氧化二铝(Al2O3)和氧化铁(FeO)就属此类.
硫化物:有较好的塑性;能够变形;故也称塑性搀杂.在钢材中沿轧制方向呈较接连条状散布.如硫化铁(FeS)和硫化锰(MnS)属此类.除硫化物外;硅酸盐也有必定塑性;也称塑性搀杂物.
点状不变形搀杂物:性质脆而硬;在钢材中呈点状或球状;加工时不变形;如石英(SiO2)、铝硅酸盐(3Al2O3,2SiO2)和钙硅酸盐等属此类.
(4)、碳化物不均匀性:高碳轴承钢碳量较高;并富含必定数量的碳化物构成元素(如铬).在钢液冷凝进程中;这些元素又易发作成分偏析;而招致钢材中碳化物散布的不均匀性.
碳化物液析:钢液在结晶进程中;因为冷却速度过慢;构成碳成分的严峻偏析.在枝晶间构成粗大的一次碳化物;这种一次碳化物很难消除.在钢材中沿轧制方向呈条状或块状散布其损害性与非金属搀杂物相同;因而;在钢材的技能规范中有严厉的操控.
碳化物带状:其构成缘由与碳化物液析相同.在铸造、轧制进程中被破碎的粗大一次碳化物呈小块而集聚;并沿轧制方向构成条带状散布.碳化物带状严峻会影响零件的热处置质量;使零件的安排部分欠热或过热;构成零件硬度不均匀;安排不均匀.致使构成零件热处置质量不合格.碳化物带状和碳化物液析严峻时;会使轴承零件早期疲惫损坏.
碳化物网状:钢材在铸造、轧制冷却进程中;奥氏体对碳的溶解度随温度下降而下降.如在800~900℃之间冷却速度过慢;则碳从奥氏体中分出并涣散晶界;在晶界间构成二次碳化物;呈网络状存在;故称碳化物网状.碳化物是硬而脆的相;使晶粒之间的接连性遭到损坏;严峻地下降了钢的冲击韧性.因而;使轴承零件寿数下降.
退火安排不均匀:轴承钢的退火安排需求是散布均匀的或球状的珠光体.因为钢材带状严峻;铸造轧制后的冷却不妥;或退火工艺不正确都能够构成退火安排不均匀.带状严峻时;两带之间的贫碳区在退火进程中发作过热的粗片层状珠光体.铸造后冷却过慢不只发作网状;并且命手刺层状珠光体独特粗大;构成退火时碳化物中心削减;然后招致退火安排中有些保存本来的片层和散布极不均匀的粗大颗粒碳化物.若钢材原始安排正常;而退火温度过高就会发作粗片层状珠光体.退火温度偏低就会呈现细片状或堆积的细点状珠光体.退火安排不均匀;招致钢材的切削功能变坏;淬火后的零件安排不均匀;然后构成轴承零件寿数下降.
轴承钢材的质量查验
轴承钢材的查验办法
1、钢材外表质量的外观查看:钢材外表质量通常用肉眼查看;退火及未退火的热思钢材;必要时可用风动或电动手提砂轮磨成螺旋进行查看.冷拉退火条钢和钢管可用细的平锉刀在整根资料上锉成三到四处圆周光面;用肉眼查看.钢丝盘料通常也用肉眼查看;此外;也可选用酸洗查看;即在盘料的两头各取250mm长;按低倍酸洗工艺酸洗后肉眼查看其外表.
2、钢材尺度查看:退火和不退火的热轧圆钢;用读数值为0。1mm的游标卡尺或卡规进行尺度查看.冷拉条钢和钢丝用分度值为0。01mm千分尺进行查看.热轧和冷拉钢管的外径尺度和壁厚差分别用读数值为0。1mm的游标卡尺和分度值为0。01mm千分尺查看.冷轧钢板和钢带的厚度用千分尺查看.钢材的长度、宽度用钢直尺查看.各种钢材(除盘料外)的弯曲度可用双直尺或塞尺查看.
3、辨别钢种查看:辨别钢种通常用手提看谱镜和火花辨别法进行查看.手提看谱镜是一种半定量的光谱仪器;能够半定量地查看出钢中的首要合金元素;如铬、锰、镍、钼、钨、钒等.光谱查看能够查明被检钢材的钢号及有无混钢种状况.火花查看是依据火花特征判别被检钢材的钢号.
4、硬度查看:关于冷拉退火条钢和热轧退火钢材要进行布氏硬度查看.布氏硬度实验办法按GB231-84规范规则进行.
5、断口查看:直径30mm以下的冷拉退火及热轧退火钢材应进行断口查看.在钢材一端切一缺口用锤击断或用压力机截取断口试样.用肉眼查看断面上能否有缩孔、白点、裂纹;过烧等缺点.
6、低倍安排查看:直径大于30mm的退火钢材和不退火钢材通常都查看低倍安排.即在钢材的一端用锯床(退火材)和砂轮切割机(不退火材)切取厚度为12~15mm的圆片试样;试样被检的一面用磨床磨平.经热酸洗后用肉眼查看偏析、疏松程度有无缩孔、白点裂纹、过烧等缺点.热酸洗用50%的工业盐酸水溶液;加热到70±5℃;酸洗时刻为30~40min;试样取出后用碱水冲刷;然后用80℃热清水冲刷净.
7、化学成分剖析:化学成分通常按炉号取样剖析.钢号的各种元素成分剖析办法按国家规范规则进行.化学剖析办法比较慢;不适用于出产现.捎诠馄卓蒲У姆⒄梗荒壳埃辉谏б话悴捎霉馄追治龇椒捶治黾煅楦植牡幕С煞.
8、高倍安排查看:高倍安排用金相显微镜进行查看;查验的项目有:退火安排(扩大500倍)脱碳层深度(扩大100倍);在钢材的横肉截面上查看.碳化物液析、碳化物带状、非金属搀杂物(扩大100倍)在钢材的纵向截面上查看;但为了削减试样数量;网状可与带状、液析用同一试样在纵向截面上查看;有疑问时;以横向截面查验成果为准.
各个项目查看数量以规范规则为准;查看员取样后;首先要进行按规则进行机械加工.非金属搀杂物;带状、液析、网状试样要进行淬、回火处置;高砚铬轴承钢回火工艺如下:
淬火温度820~840℃,
回火温度:150℃;回火时刻1~2h,
试样的被检面要磨制、抛光,
查看退火安排和脱碳层温度的被检面;要用2%硝酸酒精液浸蚀后查看,
非金属搀杂物被检面抛光;不浸蚀查看,
碳化物带状、碳化物液析、碳化物网状被检面要用4%硝酸酒精溶液浸蚀后查看.
9、拉力查验:钢丝和钢板要进行拉力查验;钢丝拉力查验;在钢丝的一端截取长250mm的试样;在拉力实验机上进行拉力实验.钢板依据规范规则截取和制备试样;在拉力机上进行拉力实验.拉力实验办法按GB228-76规范规则进行.
轴承钢材的查验数量:轴承钢钢材的查看以批或炉次作为查验单位.每批钢材有必要由同一钢种;同一锻炼炉号;同一热处置炉次;同一尺度的钢材组成.轴承钢材的查看数量依据钢材的订购技能规范;供货状况而定.
当前;我国高碳铬轴承钢棒、条、丝有三个规范.棒、条钢材用YJ284和YB9-68;钢丝规范为YB245-64.

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