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薄壁轴承热处理变形的主要原因

2023-02-10

为了获得薄壁轴承的低摩擦扭矩、高刚性和良好的旋转精度,采用了小外径钢球和空心轴,从而保证了重量轻和布线空间。薄壁轴承实现了薄的轴承截面,也实现了产品的小型化和轻量化。产品的多样性扩大了其应用范围。  

薄壁轴承变形的主要原因之一是热处理和冷却过程中轴承表面和内部的不均匀膨胀和收缩,以及不同的显微组织转变而产生的热应力和较大的显微组织应力。当套圈发生整体塑性变形时,变形表现为直径方向的膨胀或收缩;当发生局部塑性变形时,圆度或圆柱度误差变大。由于淬火油的冷却速度快,远远超过套圈在加热炉中的加热速度,而薄壁轴承套圈的刚度差,大部分变形发生在冷却过程中。

影响薄壁轴承套圈热处理变形的因素很多。任何可以降低热处理过程中的热应力和结构应力的方法都可以减少环的变形。从热处理工艺的角度来看,降低淬火温度,适当控制保温时间,提高淬火油温,降低淬火油的搅拌速度,可以有效减少套圈的变形。外径较大的薄壁轴承套圈由于刚性差,在热处理过程中,在一定的热应力和结构应力作用下,可能发生变形。因此,为了控制其变形,有必要制定合适的热处理工艺来控制热应力和显微组织应力。

薄壁轴承的原始热处理工艺为:淬火温度855.加热时间30min淬火油温为100.一套车床后,加适当的去应力退火;在淬火阶段,适当控制淬火加热温度,合理控制淬火冷却速度;淬火前,用水玻璃、石棉绳或耐火土堵塞油路;在保护气氛中加热可以减少油槽开裂。改进油槽的结构或形状,避免直油槽和喇叭效应,对控制油槽裂纹也会起到作用。