
温度160~180℃,回火后的硬度≥810HV,显微组织是回火隐晶、细小结晶或细针状马氏体、均勾分布的细小残留碳化物和少量残留奥氏体。将热处理后的滚针进行磨、抛等机加工后,用全自动高速分选机进行外形尺寸分选,然后根据技术要求,将已经热处理过的滚针和没有经过热处理的保持架和冲压外圈在全自动装配并封口的机器上完成组装,成为整体冲压滚针轴承。最后将其在放人网带炉内进行渗碳(碳氮共渗)火,冷却介质为分级淬火油,油温 80℃,渗碳温度820~870℃,炉内气氛是甲醇丙烷氮气,碳势0.9%~1.2%C,,渗碳时间根据技术要求一般为30~100min,冲压外圈的渗碳层深度为 0.08~0.33mm,渗碳率火硬度840~900HV;保持
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架的渗碳层深度0.02~0.12mm,渗碳火硬度 410550HV。对于滚针来说渗碳率火前的显微组织为回火隐针、细小结晶或细针状马氏体、均匀分布的细小残留碳化物和少量残留奥氏体,它们在第二次渗碳率火时,因为时间较短,对于高碳铬轴承钢来说组织不会粗大,反而能使组织更细更均匀化,同时提高接触疲劳强度,此时的率火硬度≥910HV,回火后硬度≥810HV。整体冲压滚针轴承热处理及清洗和烘干完成后,其尺寸会缩小0.01~0.05mm,为此要求对整体冲压轴承进行100%的包络圆检测,对于极少数尺寸超差的还需挤压矫正后才能人库。这一技术在国外已经应用几十年了,国内也开始研制,希望能够取得很好的成果。
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渗氮处理的目的和特点
将氮渗人工件表面层的化学热处理称为渗氮。渗氮处理的目的是提高工件的表面性能,如表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合能力、耐蚀性、抗回火软化能力等,从而提高工件的使用寿命。一般渗氮具有下述几个特点。
(1)渗氮处理的温度范围在480~600℃之间。
(2)渗氮对材料所含合金元素较感。含Al、Cr、V、Ti、Mo、W等合金元素的钢,渗氮效果较好。
(3)碳不利于渗氮,一般不希望氮化钢中有太高的含碳量。但是含碳量太低,既不能保证表面有足够的硬度,也不能保证心部具有一定的综合力学性能。因此,渗氮钢的含碳量一般控制在0.3%~0.5%范围内。
(4)渗氮层较薄。当渗氮温度在500~560℃,渗氮层厚度为0.4~0.5mm,渗氮时间一般需要40~70h。(5)钢在渗氮后,不需要进行火就有很高的表层硬度(≥850HV)及耐磨性,并且渗氮层具有高的热
硬性(在600~650℃加热仍有较高的硬度)。
(6)畸变很小。它与渗氮、感应表面淬火相比畸变小很多,渗氮后一般不需要经过任何机械加工。只需精磨或研磨抛光即可。一般在直径方向上放精磨余量为0.1~0.15mm。
常有渗氮结构钢有:38CrMoAlA钢、20Cr钢、40Cr钢、40CrNiMoA钢、30CrMnSiA钢、18CrNiWA钢、 30CrMo钢、50CrVA钢、40CrMoE钢等。
关于渗氮层深度的选择,对不同零件应有区别,一般不超过0.6~0.7mm。为减少零件在渗氮处理中的畸变量,在切削加工后,一般需进行消除应力的高温回火(即高温时效,对于38CrMoAl钢,以650℃为最理想,时间一般为6~8h,保温后随炉缓慢冷却到室温。这样,零件在渗氮后的弯曲畸变一般可控制在0.05 mm以内)。粗加工后,留粗磨余量(渗氮前)直径方向1mm左右,粗磨后直径留量0.3~0.4mm。
渗氮零件工艺路线如下:锻造→退火一→粗加工→+调质→精加工→除应力(高温回火)一→粗磨→氮化→精磨或研磨。
·薄鑫涛·
《热处理》
万方数据
2016年第31卷第3期
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