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带大家了解钢球热处理

为了保证钢球的寿命和可靠性,需对钢球进热处理加工,可提高其硬度、刚度等力学性能。一般包括退火、淬火、回火、附加回火及冷处理等。


1、退火

热镦压后的钢球毛坯要进行球化退火,以得到细粒状珠光体组织、改善机械加工性能。


2、淬火

为了提高钢球的硬度、强度、耐磨性和抗接触疲劳性能,并通过回火得到良好的弹性、韧性和尺寸稳定性等综合力学性能,要进行淬火处理。 


(1)淬火加热常用设备  目前,钢球淬火常用的加热设备有:箱式电阻炉、盐浴电阻炉和鼓形电阻炉。

1) 箱式电阻炉:钢球在箱式电阻炉内加热,其品种规格和批量,一般无严格限制,但作为大批量生产,其效率不及连续式的鼓形电阻炉高;劳动条件也差。但是,箱式电阻多用性强,上马快,很适用于中小型工厂。

2)盐浴电阻炉:用盐浴电阻炉加热钢球,品种规格和批量均不受限制,这种炉子加热速度快、温度均匀、氧化脱碳少而且万能性强。但是,需要脱氧、捞渣等;劳动强度大、劳动条件差。目前,这种炉子在中小型工厂使用仍较为普遍。

3)鼓形电阻炉:鼓形电阻炉是轴承生产中钢球专用淬火加热炉。其加热均匀,质量稳定,劳动条件好,并可联成淬火、回火连续生产线或自动生产线。这种炉子在中大型轴承厂中是钢球淬火的主要设备。


(2) 淬火加热工艺淬火加热温度和加热时间,是钢球淬火的两个重要工艺参数,必须合理选取。

GCr15钢的淬火加热温度的确定,一方面要达到规定的硬度,同时必须避免组织中出现过冷奥氏体转变为非马氏体产物,另一方面得到弥散度符合要求的马氏体,钢球直径越大,其在淬火槽中的冷却就越慢,并且为确保淬火质量,碳、铬和锰在奥氏体中溶解量应越多。因此,钢球直径越大,淬火加热温度应越高。


钢球淬火加热时间和钢球直径、加热炉型以及装炉量等工艺因素有关。一般,钢球在连续加热炉中加热的时间,可近似按下式计算(常规装炉量):

在鼓形炉中加热时,系数a=10;随着炉子容量、装炉量和其他工艺参数的不同,a可以偏离20%-25%。

1、回火与附加回火

回火可以降低内应力,稳定组织和尺寸,并在稍微降低硬度的情况下大大提高韧性和得到良好的综合力学性能。

钢球回火,一般是在电炉,油炉中进行的,保温时间为2-3h,若进行高温回火,保温时间为3h,一般低温

在附加回火的介质为空气者,如操作中发现工件表面出现氧化色,应采取保护措施或适当缩短保温时间。

4、冷处理
小钢球和精度较高的钢球一般要经过冰冷处理,以减少残余奥氏体,稳定几何精度,但是,在美国、日本一般都不采用冰冷处理。这是因为冰冷处理会影响钢球寿命。残余奥氏体的存在,对钢球寿命是有益的,尤其是残余奥氏体在16%-18%。