專利名稱:單縫向心球關(guān)節(jié)軸承外套圈強(qiáng)韌化熱處理的制作方法
單縫向心球關(guān)節(jié)軸承(ES系列)采用國際系列先進(jìn)結(jié)構(gòu)，內(nèi)外套圈裝配時，以壓入撐開方式，外套圈裝配硬度受到了嚴(yán)重的限制。按國家標(biāo)準(zhǔn)，外套圈HRC54-60，內(nèi)套圈HRC58-64(一般都達(dá)HRC62)。采用常規(guī)的熱處理方法，為了保證先進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，不得不以提高回火溫度的方法。多年來，外套圈的裝配硬度，根據(jù)國內(nèi)某主要生產(chǎn)廠情況，不論大小型號，都在HRC52-53，產(chǎn)品處于不合格狀態(tài)。
為了提高外套圈裝配硬度，我們對外套圈進(jìn)行了廣泛的強(qiáng)韌化處理方法，以求找到一種最經(jīng)濟(jì)最有效的方法，能適用于大批量的生產(chǎn)上一、不改變原予處理(一般球化)的強(qiáng)韌化處理1.低溫淬火(810℃)并適當(dāng)溫度回火;
2.等溫淬火860℃-240℃，1h;
3.高溫短時加熱淬火，并適當(dāng)溫度回火。
二、經(jīng)高溫(1050℃)固溶超細(xì)化予處理的強(qiáng)韌化處理1.810℃淬火，并適當(dāng)溫度回火;
2.830℃淬火，并適當(dāng)溫度回火;
3.等溫淬火860℃-240℃，1h;
4.高溫短時加熱淬火，并適當(dāng)溫度回火。
我們經(jīng)過試樣的靜彎試驗，沖擊試驗，套圈壓潰試驗，成品(GE50ES和GE70ES)裝配試驗，斷裂韌性K1c測試。磨損試驗，接觸疲勞試驗以及透射和掃描(斷口)電鏡分析。
試驗結(jié)果表明，不改變原予處理的強(qiáng)韌化處理，使外套圈裝配硬度從原來HRC52-53提高到HRC58-60;而經(jīng)高溫固溶超細(xì)化予處理的強(qiáng)韌化予處理，可提高到HRC59-61。
在進(jìn)行的所有有效強(qiáng)韌化處理中，最難能可貴的是低溫淬火表現(xiàn)了良好的性能。這種處理方法，改變了馬氏體形態(tài)，增加了隱晶馬氏體的比例，晶粒細(xì)化，大大提高了基體的強(qiáng)韌性，與原工藝(一般球化予處理，850℃淬火，400℃回火，HRC52-53)耐磨性提高了兩倍以上，接觸疲勞提高了兩倍以上(雖然接觸疲勞不是它的主要性能指標(biāo))，其他K1c，壓潰值、靜彎強(qiáng)度、沖擊值等都有相當(dāng)程度的提高。這種熱處理方法，能簡便地大批量應(yīng)用于生產(chǎn)上。如GE60ES，一次批量，326kg(外套圈，1000件以上)，經(jīng)810℃淬火，并適當(dāng)溫度回火，HRC58-61，99%以上通過裝配(原工藝為HRC52-53)，GE50ES，一次批量，338kg(外套圈，1200件以上)，經(jīng)810℃淬火，并適當(dāng)溫度回火，HRC58-60，99%以上通過裝配(原工藝，HRC52.5-53)使產(chǎn)品的質(zhì)量大幅度提高。
低溫淬火，不僅能應(yīng)用于GCr15特殊軸承的處理上，而且可以探討廣泛應(yīng)用于高碳鋼的強(qiáng)韌化處理上，具有很大的潛力，它的最大優(yōu)點，與其他強(qiáng)韌化處理(如炭化物超細(xì)化、等溫淬火處理、晶粒細(xì)化等)相比，一旦在具體另件上表現(xiàn)出良好的試驗結(jié)果，就能得到廣泛的推廣和應(yīng)用，節(jié)能、簡便、經(jīng)濟(jì)、不受設(shè)備的影響。在理論上有充分的根據(jù)，在實踐上有良好的結(jié)果，是一條軸承鋼，高碳鋼強(qiáng)韌化處理的有效途徑。
在單縫向心球關(guān)節(jié)軸承外套圈上采用低溫淬火強(qiáng)韌化處理方法，有效地解決了多年來這類軸承外套圈因壓入撐開裝配所受到的硬度嚴(yán)重限制，大大地提高了耐磨性，運轉(zhuǎn)準(zhǔn)確性和使用壽命。
權(quán)利要求
1.采用國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO6124-1979和ISO582-1979)新型結(jié)構(gòu)向心球關(guān)節(jié)軸承，裝配時有特殊要求，為了解決軸承裝配時，外套圈不致斷裂和裝配后能得到良好的合縫，一般采用如下措施1.加大外套圈的內(nèi)倒角，縮小外套圈端面內(nèi)徑與內(nèi)套球面最大直徑差，外套硬度得到提高，但減少了軸承的承載接觸面，承載能力降低，傳動的精確性、平穩(wěn)性差；且結(jié)構(gòu)不符合國際標(biāo)準(zhǔn)。2.提高回火溫度，降低外套硬度，以便增加韌性，提高裝配成功率，因外套硬度偏低，強(qiáng)度耐磨性差，既不能充分發(fā)揮軸承鋼優(yōu)勢，其硬度值最多只能達(dá)到國標(biāo)規(guī)定的下限。
2.改革舊工藝，采用強(qiáng)韌化熱處理方法，在經(jīng)過大量工藝試驗和性能測試后，已應(yīng)用了大批量生產(chǎn)，外套圈裝配硬度達(dá)到甚至超過標(biāo)準(zhǔn)的上限如GE60ES/01從原來HRC52-53提高到HRC59-61(大批量生產(chǎn)，如一次批量1200套)。
3.采用強(qiáng)韌化熱處理方法，不僅大幅度提高外套圈裝配硬度，而且經(jīng)一系列性能測試(如靜彎、壓潰、沖擊、斷裂韌性K1c磨損、接觸疲勞和掃描電鏡斷口分析和成品裝配)都取得了滿意的結(jié)果。
專利摘要
國際標(biāo)準(zhǔn)單縫向心球關(guān)節(jié)軸承，采用撐開方式裝配、用舊工藝處理，外套圈硬度受到嚴(yán)重限制(一般達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)的下限)。改變舊工藝，以強(qiáng)韌化熱處理方法，使外套圈裝配硬度達(dá)到，甚至超過標(biāo)準(zhǔn)的上限，有效地提高外套圈的耐磨性，提高軸承運轉(zhuǎn)精確性和使用壽命。
文檔編號C21D9/40GK85102527SQ85102527
公開日1986年9月17日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者鄭遜昭 申請人:福州大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan