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国外机械行业的轴承热处置办法(下)

来源:海力轴承网时间:2013-02-23

7 轴承热处置配备
7。1 退火设备
工业发达国家早在20世纪六七十年代全面推行推杆式和辊底式等温球化退火炉；缩短退火周期；节约动力；进步退火质量.跟着轴承零件加工技能的开展；精细铸造及精细辗扩（冷辗）工艺的选用；零件毛坯的加工精度越来越高；逐渐推行少无车削工艺；由此带来了对保气氛退火的需要.工业发达国家已遍及选用保气氛退火；以削减退火后的机加工量；进步加工功率；节材节能；降低本钱.
7。2 惯例马氏体淬火的工装设备
传统的加热设备是不带保气氛的箱式炉、盐浴炉或井式炉；近几十年来；马氏体淬火的工装设备开展首要会集在以下几个方面：
（1）主动化出产线
当前；国外选用的主动出产线按其布局（或工件在炉中的运动办法）可分为：有马弗网带炉和无马弗网带炉、铸链炉、辊底炉、滚筒炉系列出产线；从上料、前清除、保气氛（或可控气氛）下加热、淬火、后清除（有时还进行二次深冷）及回火均主动完结.主动化程度及操控精度高；处置后工件的质量均匀；有些出产线还配有在线检测设备对处置后的工件进行变形或质量检测与操控；整条热处置出产线可作为轴承主动出产线的一有些运用.不一样的热处置出产线依据其布局特色适用于不一样类型和尺度轴承零件的热处置；如网带炉适用于中小型轴承套圈，辊底炉配有主动升降淬火设备；适用于尺度较大的轴承零件，滚筒炉适用于翻滚体及小型套圈.
（2）多用炉
多用炉把可控气氛加热和保气氛下淬火联系为一体；完结工件的无氧化淬火工艺进程；首要适用于小批量多种类的轴承零件热处置.
（3）感应加热淬回火设备
感应加热具有加热速度快、节能等长处；处置后的工件具有一些惯例加热所没有的功能.设备体积.子诩傻街岢猩咧校皇迪肿远.
（4）真空炉
真空状态下加热可削减或防止工件的氧化；合作高压气淬可操控工件的冷却及变形；防止了油淬带来的环境污染难题；完结卫生热处置；别的；真空热处置后；工件的显微安排愈加细微均匀；外表与心部安排共同；硬度均匀；有利于轴承疲惫寿数的进步.
（5）淬火冷却介质及配备
淬火介质可分为三大类：油基、水基和气体淬火介质.油基淬火介质是最常用的淬火介质.通常的淬火油是N32或N15机械油；为进步其冷却功能、抗老化功能、亮光功能、高温功能等别离参加催冷剂、清除剂、亮光剂、抗氧化剂；构成了疾速油、疾速亮光油、高温分级等温油等系列淬火油以使用于不一样尺度和需求的轴承零件的淬火；别的还有低挥发性的真空淬火油.油基淬火介质的缺点是淬火进程中发生油烟构成空气污染、在随后的清除进程中构成水污染.
水基淬火介质是由有机聚合物、抗腐蚀剂和其他增加剂组成的水溶液.经过改动有机聚合物的类型和浓度可得到不一样的冷却特性以合适于不一样轴承零件的淬火冷却需求；在淬火冷却进程中；有机物附着在零件外表可削减零件淬火开裂的危险性；且不发生油烟；清除便利；无污染；是淬火介质的开展方向.其缺乏是抗老化功能不如油基淬火介质；需对溶液常常进行测验；定时增加有机物溶液以保证其冷却功能.
气体淬火是选用惰性气体为介质（常用的氮气）；把紧缩气体经过特别描绘的喷嘴喷射到工件外表完结工件的淬火冷却.经过调理气体的压力和喷嘴的布局能够操控冷却特性和变形；如Tinscher等人的研讨[11]标明：当氮气的流速到达100m/s时；其冷却特性与油附近；当对工件的外表的亮光度没有特别的需求时；可选用紧缩空气作为淬火介质；淬火时外表构成的3~5μm的氧化层可经过今后的磨加工去除去.气体淬火比水基淬火更洁净；且本钱更低；其关键技能是喷嘴的布局描绘.
淬火冷却配备是除淬火介质外影响工件淬火效果的另一大要素.国外对常用的淬火油槽实施多参数操控；如油温、油的冷却特性、油的循环与拌和的方向及速度、工件入油的办法等；以求得到最佳的淬火安排与功能；一同把变形减小到最小程度.日本NSK等闻名轴承公司对淬火油进行定时或在线检测；依据检测成果增加所需的增加剂或更新淬火油，另一方面；对淬火后工件的变形进行在线检测；把变形超差的工件主动分检出去；进行矫正后再进入下道工序；可大大减小工件的磨加工留量.别的；油槽中淬火介质的冷却逐渐由水循环冷却改为全风冷；运用空气作为冷却介质节约很多的水资源.
多工位主动淬火压床也是国外遍及选用的淬火工装；可主动完结升降、上下料、喷油冷却、油温调理及张紧（或压力）的调理等举措；微机操控；出产节拍可调；可作为轴承主动出产线的一有些适用.
（6）清除设备
清除通常是油淬后的必备工序.接连出产线所用的清除设备通常完结热皂水浸泡、清水喷淋、热风烘干等进程；并带有油水别离设备.领先的清除设备中；在烘干前还加有二次冷却设备（配有制冷设备；温度在5~10℃之间可调）；以削减剩余奥氏体的含量；进步尺度稳定性.
真空清除是这些年开展起来的清除设备.其运用淬火油等挥发性液体减压后沸点降低和油、水、水蒸气等有机液一同加热其沸点亦降低的原理进行清除，别的；运用特别的气、液混合泵发生细小的空气泡混入清除液中；运用微气泡在工件外表决裂时发生的爆炸力损坏污渍和工件的联系力；然后进一步进步真空清除的效果.在前室清除后；进入后真空室；经过抽真空将残存的油和水蒸腾出来并进行真空疾速枯燥.该类清除设备的长处是：清除效果好；尤其是对布局杂乱的零件；清除效果更为明显；清除后工件外表亮光，安全、卫生；清除液为清水；不加对环境有害的氯化物和石油类溶剂，主动化程度高；且可运用清除加热代替低温回火；节约回火费用.
7。3贝氏体等温淬火配备
依据轴承加工的特色；所运用的设备首要有两大类：主动出产线和周期炉.
（1）主动出产线：种类少、批量大的轴承合适主动化出产；如铁路轴承的出产多运用主动出产线.主动出产线首要由保气氛加热炉和等温淬火槽组成；其间等温淬火有些所用设备按运送工件的举措又可分为三类：转底、推盘及输送带式.由爱协林公司开发的转底、推盘式等温淬火设备是把转底或推盘组织置于等温盐浴中；工件按必定的节拍进出；回忆操控次序出料；举措由PLC程序操控；该类设备主动化程度高；出资大，由沙菲公司开发的输送带式等温淬火主动线与当前遍及运用的网带式保气氛淬火主动线布局原理类似；仅仅所用淬火介质为盐.饫嗌璞敢话阒皇视糜谛〕叽绲牧慵.
（2）周期式等温淬火设备：轧机轴承因为种类多、批量.行⌒驮岢猩Ъ叶嗖捎孟涫铰+淬火冷却槽+等温槽+清除槽；也有选用箱式炉+多个等温槽.该装备出资少；适用性强；但劳动强度大；安全性差.易普森公司把多用炉和贝氏体淬火等温联系为一体,防止了由加热设备到等温淬火之间的氧化,且等温选用空气炉,配一套残盐收回体系,防止了残盐的环境污染.除此之外；可运用多用炉的特色进行小批量多种类轴承零件的处置；克服了通常主动等温设备的尺度约束.当前；在贝氏体等温淬火大力推行之际；该设备具有很大的推行价值.
7。4 保气氛及操控
跟着对工件淬火后外表质量需求的进步；保（可控）气氛加热越来越遍及；包含退火在内的热处置均选用保（或可控）气氛加热.20世纪70年代；首要选用吸热式气氛.吸热式气氛是质料气和空气的混合气体在催化剂的效果下有些反响构成一种含18～23%CO、37～42%H2、余量N2的保气氛.80年代；世界动力危给世界经济以宏大冲击；氮基气氛应运而生；氮-甲醇气氛的组份与吸热式气氛附近；以氮-甲醇为代表的氮基气氛得到广泛推行.90年代；呈现了把空气和碳氢化合物直接通入高于800°C炉膛内的产气办法；即直生式气氛.经过研讨发现；这种富含高CH4成分的气氛；尽管其气体反响达不到类似于吸热式气氛的平衡程度；但其碳的传输才能仍是由气氛中CO与H2的含量来操控；用氧探头联系CO2分析仪进行碳势操控是能够完结的.直生式气氛的首要长处是很多节约了质料气耗费量；据统计这种气氛无论用在周期式气氛炉仍是接连性气氛炉；其质料气耗费节约费用70%左右.今日；全球约有300多台套气氛炉运用这种气氛进行渗碳、碳氮共渗、保气氛淬火等多种热处置.
近几年的实践使用标明；氧探头的运用寿数是不定的；氧探头信号的逐渐漂移是固定电解质的典型缺点所造成的.因为这种漂移首要受炉子运转工况的影响；并且漂移的开端及大幅度的漂移是不行预见的；所以由氧探头丈量的碳势与实践值之间差异也是不行预见的.因而；大家定时校验其丈量精度；例如；一个星期一次；用钢箔定碳片来检测氧探头信号能否失真；这真是一个费事的作业；不利于炉子完结全主动化；有时甚至会影响正常出产.鉴于上述缘由；Ipsen开发了一个两层丈量体系.
其间一个带规范氧探头用于正常的操控碳势；另一个独立丈量体系用于检测这个氧探头的作业状况；即这两个体系别离丈量气氛的碳势；当成果呈现很大误差时；就会报警.这第二个丈量体系作业元件能够是CO2红外分析仪；也能够是一个微型氧探头（λ-探头）；迄今为止；已有许多气氛炉安装了这种两层丈量体系.

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