一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承鍛造方法，具體涉及一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高性能發(fā)動機主軸軸承，在使用過程中連續(xù)發(fā)生套圈滾道剝落故障，在套圈外徑和滾道次表面位置發(fā)現(xiàn)多處微小裂紋缺陷，說明書附圖的圖6和圖7為缺陷的形貌圖。故障件拋磨分析過程中，在套圈外徑和滾道位置發(fā)現(xiàn)多處微小裂紋和孔洞缺陷，經(jīng)大量的分析和試驗驗證，最終確認該缺陷是在套圈鍛件的鍛造過程中產(chǎn)生，該缺陷的產(chǎn)生與以下因素有關(guān):
[0003]1.鍛造過程中模具的使用，對料段的流線變化有影響；
[0004]2.鍛件在輾擴過程中，輾擴輪處于室溫狀態(tài)(20°C左右)，而鍛件的溫度是1100?1140°C，高溫鍛件與低溫輾擴輪接觸，使鍛件表面溫度快速降低并與內(nèi)部溫度出現(xiàn)差異，導致輾擴過程中鍛件外部材料與內(nèi)部材料變形不協(xié)調(diào)，在料斷的內(nèi)徑表面產(chǎn)生分層缺陷，嚴重時形成裂紋。
[0005]3.采用100Kg空氣錘打擊軸承料段，打擊次數(shù)少、速度快，生產(chǎn)效率高，但存在金屬變形速率大，晶?；貜?fù)再結(jié)晶時間短，可能導致料段產(chǎn)生裂紋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決現(xiàn)有高性能軸承鍛造工藝中使用模具，對料段的流線變化有影響，并且鍛件內(nèi)部容易產(chǎn)生缺陷的問題，進而提出一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法。
[0007]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法為無模具自由沖孔方式，具體是按照以下步驟進行的:
[0008]步驟一、料段鐓粗:采用450Kg的空氣錘對料段進行捶擊，錘擊次數(shù)為10?22次；
[0009]步驟二、單面沖漲:對經(jīng)過錘擊后的鍛件進行單面沖漲；
[0010]步驟三、反復(fù)沖漲:對經(jīng)過步驟二中單面沖漲的鍛件的對應(yīng)面進行沖漲，并重復(fù)步驟二和步驟三的操作2?3次；
[0011]步驟四、輾擴:輾擴前，對輾擴輪進行預(yù)熱，輾擴輪的溫度達到150?200°C后，再對經(jīng)過反復(fù)沖漲的鍛件進行輾擴。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明為無模具自由沖孔方式，不會對料段的流線變化產(chǎn)生影響，并且在料段鐓粗過程中，采用小壓力的空氣錘，即450Kg的空氣錘，并且增加了錘擊次數(shù)，由原來的3次，增加到10?22次，使得料段產(chǎn)生緩慢的變形，避免了由于料段變形過快，導致的料段內(nèi)部晶?；貜?fù)再結(jié)晶的時間短，從而降低了鍛件產(chǎn)生裂紋的可能性；在輾擴的過程中，對輾擴輪進行充分預(yù)熱，達到150?200°C，使得輾擴輪的溫度與鍛件的內(nèi)部溫度差異縮小，使得鍛件內(nèi)、外部材料變形協(xié)調(diào)，鍛件內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的比例減小，經(jīng)檢測，鍛件內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的比例由原來的20%左右降低到現(xiàn)在的10%以內(nèi)，使得軸承的合格率增加，并且提高了軸承使用的可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1為料段的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是鐓粗后鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是單面沖漲后鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是反復(fù)沖漲后鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是輾擴后鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6是30倍顯微鏡下套圈外徑和滾道次表面位置發(fā)現(xiàn)的微小裂紋缺陷形貌；
[0020]圖7是掃描電鏡下套圈外徑和滾道次表面位置發(fā)現(xiàn)的微小裂紋缺陷形貌。
【具體實施方式】
[0021]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法為無模具自由沖孔方式，具體是按照以下步驟進行的:
[0022]步驟一、料段鐓粗:采用450Kg的空氣錘對料段進行捶擊，錘擊次數(shù)為10?22次；
[0023]步驟二、單面沖漲:對經(jīng)過錘擊后的鍛件進行單面沖漲；
[0024]步驟三、反復(fù)沖漲:對經(jīng)過步驟二中單面沖漲的鍛件的對應(yīng)面進行沖漲，并重復(fù)步驟二和步驟三的操作2?3次；
[0025]步驟四、輾擴:輾擴前，對輾擴輪進行預(yù)熱，輾擴輪的溫度達到150?200°C后，再對經(jīng)過反復(fù)沖漲的鍛件進行輾擴。
[0026]本發(fā)明為無模具自由沖孔方式，從而避免了模具對料段的流線變化的影響。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式所述步驟一中，錘擊次數(shù)為15?20次。其它與【具體實施方式】一相同。
[0028]【具體實施方式】三:本實施方式所述步驟一中，錘擊次數(shù)為18次。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0029]實驗驗證:
[0030]一、采用450kg空氣錘，鐓粗次數(shù)為18次的鍛件情況，對套圈的內(nèi)部缺陷進行檢測:
[0031]通過水浸超聲方法，對原鍛造工藝加工的161件庫存套圈進行內(nèi)部缺陷檢測，即采用100Kg的空氣錘，錘擊次數(shù)為3次，161件套圈中有41件套圈檢測出當量大于φ (0.4-10dB)的內(nèi)部缺陷反射信號，缺陷距外徑表面距離為2.4mm?6.4mm，缺陷件占比約25.
[0032]采用450kg的空氣錘，料段鐓粗次數(shù)為18次的工藝，加工50件鍛件，通過水浸超聲方法，檢測確認50件套圈中，僅4件檢出缺陷，且檢出缺陷的每件套圈上的缺陷數(shù)量明顯減少，改進工藝后的缺陷套圈占比為8%，缺陷件比例明顯減小。
[0033]二、對輾擴輪預(yù)熱后，對鍛件內(nèi)徑出現(xiàn)缺陷的情況進行檢測:
[0034]檢測鍛件內(nèi)徑附近缺陷情況，通過檢查確認，原鍛造工藝的161件鍛件中有35件在內(nèi)徑表面附近檢出缺陷，缺陷件占比約21.7%。
[0035]將輾擴輪預(yù)熱到150°C?200°C后，對鍛件進行輾擴加工，通過檢測確認，采用該工藝加工的50件套圈中，I件檢出缺陷，缺陷件占比2%。
[0036]經(jīng)統(tǒng)計，至今為止按本發(fā)明的鍛造工藝投產(chǎn)加工的500多件鍛件中，缺陷件占比約在7.5 %左右，缺陷產(chǎn)品明顯減少。
【主權(quán)項】
1.一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法，其特征在于:一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法為無模具自由沖孔方式，具體是按照以下步驟進行的: 步驟一、料段鐓粗:采用450Kg的空氣錘對料段進行捶擊，錘擊次數(shù)為10?22次； 步驟二、單面沖漲:對經(jīng)過錘擊后的鍛件進行單面沖漲； 步驟三、反復(fù)沖漲:對經(jīng)過步驟二中單面沖漲的鍛件的對應(yīng)面進行沖漲，并重復(fù)步驟二和步驟三的操作2?3次； 步驟四、輾擴:輾擴前，對輾擴輪進行預(yù)熱，輾擴輪的溫度達到150?200°C后，再對經(jīng)過反復(fù)沖漲的鍛件進行輾擴。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法，其特征在于:步驟一中，錘擊次數(shù)為15?20次。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法，其特征在于:步驟一中，錘擊次數(shù)為18次。
【專利摘要】一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法，涉及一種降低軸承微小裂紋缺陷比例的鍛造方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有高性能軸承鍛造工藝中使用模具，對料段的流線變化有影響，并且鍛件內(nèi)部容易產(chǎn)生缺陷的問題。具體是按照以下步驟進行的：步驟一、料段鐓粗：采用450Kg的空氣錘對料段進行捶擊，錘擊次數(shù)為10～22次；步驟二、單面沖漲：對經(jīng)過錘擊后的鍛件進行單面沖漲；步驟三、反復(fù)沖漲：對經(jīng)過步驟二中單面沖漲的鍛件的對應(yīng)面進行沖漲，并重復(fù)步驟二和步驟三的操作2～3次；步驟四、輾擴：輾擴前，對輾擴輪進行預(yù)熱，輾擴輪的溫度達到150～200℃后，再對經(jīng)過反復(fù)沖漲的鍛件進行輾擴。本發(fā)明用于軸承領(lǐng)域。
【IPC分類】B21K1/04, B21J7/24, B21K29/00, B21J5/10, B21J5/08
【公開號】CN105215258
【申請?zhí)枴緾N201510790769
【發(fā)明人】趙燕, 葛泉江, 何金光, 趙開禮, 馬芳, 興長喜, 李潮丹, 孫東, 張靜靜, 公平
【申請人】中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月17日