滚动轴承的热处理工艺设计

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题目：滚动轴承的热处理工艺设计

学生姓名：

学号：

所在院(系)：材料工程学院

专业：级材料成型及控制工程

班级：材料成型及控制工程一班

指导教师：职称：讲师

2013年12月15日

攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题目滚动轴承的热处理工艺设计

1、课程设计的目的

使学生了解、设计滚动轴承的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

内容：

（1）明确设计任务（包括设计的技术要求）

（2）绘出热处理件零件图

（3）给出设计方案

（4）写出设计说明

（5）设计质量检验项目

（6）设计热处理工艺卡片

（7）滚动轴承的热处理缺陷及预防或补救措施

要求：

（1）通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。

（2）分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。

（3）提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。

3、主要参考文献

[1] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005

[2] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版.

[3] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版

[4] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版.

4、课程设计工作进度计划

第十六周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。

第十七周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。

指导教师（签字）日期年月日

教研室意见：

年月日

学生（签字）：

接受任务时间：年月日

注：任务书由指导教师填写。

课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称

评分项目分

值

得

分

评价内涵

工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学

工作态度。

02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠

道获取与课程设计有关的材料。

03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力水平35% 04 综合运用知识的能力10

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，

能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，

得出有价值的结论。

05 应用文献的能力 5

能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并

较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种

信息及获取新知识的能力。

06

设计（实验）能力，方案

的设计能力

5

能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、

操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清

晰、完整。

07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机

进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08

对计算或实验结果的分析

能力（综合分析能力、技

术经济分析能力）

10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果质量45% 09

插图（或图纸）质量、篇

幅、设计（论文）规范化

程度

5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本

文件第五条要求。

10 设计说明书（论文）质量30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，

结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩

指

导

教

师

评

语

指导教师签名：年月日

摘要

本课设计了滚动轴承的热处理工艺设计。主要的工艺过程包括锻造、预备热处理（球化退火）、渗碳、淬火+低温回火等过程。通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。滚动轴承的品种很多，但结构上一般均由外圈、内圈、滚动体（钢球、滚柱、滚针）和保持架等组成。滚动轴承大多集中在高载荷的条件下服役，其主要失效形式是疲劳磨损，因此，通常要求滚动轴承应具有：高的抗疲劳性能、高的耐磨性及良好的尺寸稳定性，最终表现为使用寿命长。对于在化工工业、航空工业、原子能工业、食品工业以及仪器、仪表等所用的滚动轴承还需具有耐腐性、耐高温、抗辐射及防磁等特性。

滚动轴承（rolling bearing）是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。

关键词：铬钢，球化退火，低温回火，滚动轴承

目录

1. 设计任务 (3)

1.1设计任务 (3)

1.2设计的技术要求 (3)

2. 热处理零件图 (4)

3. 设计方案 (5)

3.1. 滚动轴承设计的分析 (5)

3.1.2失效形式 (5)

3.1.3性能要求 (6)

3.2钢种材料 (6)

4. 设计说明 (7)

4.1. 加工工艺流程 (7)

4.2. 具体热处理 (7)

4.2.1预备热处理工艺 (8)

4.2.2机械加工 (9)

4.2.3淬火+低温回火热处理工艺 (9)

5 质量检验项目 (12)

5.1退火件的质量检验项目 (12)

5.2 淬火件和回火件的质量检验项目 (12)

6 热处理缺陷及预防或补救措施 (13)

6.1退火缺陷及对策 (13)

6.2淬火缺陷及对策 (13)

7 结束语 (14)

8 热处理工艺卡片 (15)

参考文献 (16)

1 设计任务

1.1设计任务

滚动轴承的热处理工艺设计

1.2设计的技术要求

本课设计热处理工艺的滚动轴承是铬钢滚动轴承。铬轴承钢是制造滚动轴承零件的主要钢种，其中GCr15钢的用量最大。滚动轴承是在变应力的状态下工作，各元件均受变载荷作用，因此，滚动轴承的主要失效形式为疲劳点蚀和疲劳磨损，这就要求滚动轴承应具有高强度、高硬度和耐磨性。GCr15钢具有过共析成分，并加入少量的铬以提高淬透性和耐回回性。它通过适当的热处理可以获得高硬度、高强度和良好的耐磨性，并且淬火变形小。

在对铬钢滚动轴承钢零件进行热处理时，即球化退火，淬火和低温回火时应严格按照卡片所列出的时间进行保温以及其它操作的要求。

2 热处理零件图

3 设计方案

3.1滚动轴承设计的分析

3.1.1工作条件

滚动轴承在工作时，内圈和滚珠发生相对转动和滚动，受到周期性的载荷作用。滚动体和套圈及保持架之间发生相对滑动，产生相互摩擦，使轴承磨损，摩擦表面的温度在工作时会升高。大气和润滑剂对轴承还有一定的腐蚀作用。

3.1.2失效形式

主要失效形式为疲劳破坏和永久变形。

疲劳破坏：滚动轴承工作过程中，滚动体相对内圈（或外圈）不断地转动，因此滚动体和滚道接触表面受应力，首先在滚动体和滚道的表面下一定深度处产生疲劳裂纹，继而扩散到接触表面，形成疲劳点蚀，致使轴承不能正常工作。通常，疲劳点蚀是滚动轴承失效的主要形式。

永久变形：当轴承转速很低或间歇摆动时，一般不会产生疲劳损坏，但在很大的载荷或冲击载荷作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处产生永久变形凹坑，从而使轴承在运转中产生剧烈振动和噪声，以至于轴承不能正常工作。

3.1.3性能要求

作为精密的机械元件，滚动轴承的工作性能直接影响到主机的工作性能，甚至于某些装在主机关键部位的轴承的工作性能，几乎决定了该机的工作性能。例如，用于精密光学坐标镗床主轴上的P2级精度圆锥滚子轴承30306与30307，他们的径向跳动达到0.001～0.0025mm，滚道跳动达到0.002～0.003mm。这就在很大程度上决定了该机床主轴的回转精度，亦即主机的工作性能指标。除这种高精密级轴承外，如耐高温、耐低温、防锈、防振、高速、高真空和耐腐蚀等具有特殊性能要求的轴承的质量指标也都是十分严格的。

一般来说，滚动轴承应具有长的寿命、低的噪音、小的旋转力矩和高的可

靠性这些基本性能。要达到这些性能，就必须在机械加工工艺上首先确保轴承零件的以下指标：

①旋转精度：要求轴承各零件的几何形状精度和位置精度不超过几微米。

②尺寸精度：要求各零件尺寸精度在几微米之内。

③粗糙度：安装表面粗糙度Ra值不大于0.63μm，滚道要求更高，Ra值小于0.16μm。

④尺寸稳定性：在长期存放和工作时，没有明显的尺寸和形状改变。

⑤防锈能力：零件不允许生锈。

⑥振动和噪声：轴承振动及噪声要限制在一定的范围内，这要求轴承零件的各种质量应尽可能高。

⑦残磁：轴承的残磁应控制在0.4～1.0毫特（m T）以下。

3.2钢种材料

GCr15轴承钢是一种合金含量较少、含碳量高、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。GCr15轴承钢的化学成分是铬和碳（C：0.95-1.05;Mn：0.20-0.40 ; Si：0.15-0.35 ;S：≤0.020;P:≤0.027; Cr:1.30-1.65.）。

4 设计说明

4.1加工工艺流程

滚动轴承的热处理工艺设计的热加工工艺流程经过许多次改进形成如下的工艺流程: 下料→锻造→预备热处理(球化退火、正火)→切削加工→淬火→低温回火→磨削加工→组装。

GCr15钢属于高碳钢，其成分如下表4.1.

表4.1 GCr15钢的化学成分（质量分数，%）

C Mn P S Cr Si

0.95～1.05 0.20～0.40≤0.027≤0.020 1.30～1.650.15～0.35

成分分析：Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂。它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。Mn和Fe形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，经固溶处理后有良好的韧性，当受到冲击而变形时，表面层将因变形而强化，具有高的耐磨性；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子。

Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度。硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1/σb)等。硅能促使铁素体晶粒粗化，降低矫顽力。

4.2具体热处理

GCr15轴承钢的热处理包括初期的锻造和预先热处理，以减少坯料的硬度为方便后面的机加工，也为后续切削加工、淬火、回火提供优良的原始组织。

GCr15轴承钢的热处理工艺分析：

①由于GCr15轴承钢的含碳量较高，所以在锻造的初期要先进行预备热处理，以降低硬度，同时使带状或网状碳化物转化为细小碳化物，为以后的淬火和切削加工提供良好的原始组织。

②球化退火的目的是使组织变为均匀分布的细粒状珠光体，获得最佳的机加工性能并为淬火提供良好的原始组织，淬火，回火后获得最佳的力学性能。GCr15轴承钢的退火温度一般为780～810℃，但经预备热处理后，其退火温度应

降低10～20℃。

③预备热处理工艺有轴承钢的碳化物细化和晶粒细化，即双细化处理工艺。锻件经双处理工艺后，可比原始晶粒细化1.5～2.0级，从而提高钢的冲击硬度、抗弯强度和疲劳寿命。这一工艺可使在淬、回火后获得均匀的马氏体组织，提高硬度均匀性。

4.2.1预备热处理工艺

退火是将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度，保温以后随炉缓慢冷却以获得近乎平衡状态组织的热处理工艺。GCr15轴承钢主要采用使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的球化退火热处理工艺。

退火的目的是：

a.消除钢锭的成分偏析，使成分均匀化。

b.降低硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。

c.细化晶粒，均匀组织，为后续热处理做组织准备。

d.消除钢中的内应力，以防止变形与开裂。

4.2.2机械加工

由于我们专业并不怎么涉及机加工方面的知识，因此此处只能说明其在车床上进行加工。

温

度/℃

时间/ h

780～810

3～6

10～30℃/ h 冷却

650℃出炉 空冷

图4.1 GCr15钢一般球化退火工艺曲线

4.2.3淬火+低温回火热处理工艺

①淬火

淬火是将钢加热至临界温度点Ac3或Ac1以上一定的度，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热处理工艺叫做淬火。

其目的是使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体，然后配以不同温度回火获得各种需要的性能,可使零件获得高的硬度和耐磨性，高的接触疲劳寿命和可靠性，高的尺寸稳定性。

钢的理想淬火冷却曲线如图4.2所示

温度t / ℃

800

300

时间τ/ s

图4.2 钢的理想淬火冷却曲线

②低温回火

回火是将淬火钢加热到A1以下某一温度，经过保温，然后以一定的冷却方法冷至室温的热处理操作。

其目的在于：

a.降低脆性，消除内应力。工件淬火后存在着很大的内应力和脆性，若不及

时回火，零件会产生变形或开裂。

b.得到对工件所要求的力学性能。工件淬火后，硬度高，脆性大，为了了获得对工件要求的性能，可以用回火温度调整硬度，减小脆性，得到所需要的塑性、强度和硬度。

c.稳定工件尺寸。GCr15钢在淬火后的组织中存在着两种亚稳定组织—马氏体和残余奥氏体，这两种组织都是不稳定的，有自发转化或诱发转化为稳定组织的趋势，因而引起工件尺寸和形状的改变。通过回火，可以促使这些组织转变。达到较稳定状态，以便在以后的使用过程中不发生变形。

轴承零件的回火规范见表4.2.

表4.2 轴承零件的退火规范

零件名称轴承零件

精度等级回火温度和

时间

备注

中小型滚柱0级、I级，II

级、III级150～180℃

2.5～

3.5h

滚子直径≤28mm

大型滚柱一般品150～180℃

3～6h

28mm≤滚子直径≤

50mm

一般品150～180℃

6～12h

滚子直径〉50mm

钢球

一般品150～180℃

3～3.5h 钢球直径〈48.76mm 5、10、16级150～180℃

3～4h

中小型套圈

一般品150～180℃

2.5～4h —P2级、P4级150～180℃

3.0～4h

特大型轴承套圈一般品150～180℃

6～12h

—

关节轴承套圈一般品200～250℃

2～3h

—

有枢轴的长周滚

柱一般品320～330℃

2～3h

—

经过上述各种热处理后GCr15轴承钢的韧性、硬度、耐磨性都有所甚至很大的提升。

5 质量检验项目

5.1退火件的质量检验项目

①外观：工件表面无裂纹等缺陷。

②硬度：a.硬度检验前应将工件表面的氧化皮或脱碳层清理干净。

b.一般用布氏硬度计检验，也允许用洛氏硬度计（HRB）检验。

c.按图样要求或工艺文件规定进行硬度检验，硬度误差范围应符合下表

5.1规定的数值.

表5.1 球化退火件的硬度误差范围

检验项目要求

硬度工艺类型

硬度误差范围

单件同一批件

HBW HV HRB HBW HV HRB

球化退火25 25 4 50 50 8

③金相：轴承钢退火后珠光体组织应为2～5级，网状碳化物≤3级。

5.2 淬火件和回火件的质量检验项目

①外观：工件表面应无裂纹，无氧化和脱碳现象，无残盐．无锈蚀等。

②硬度：a.应根据图样要求和工艺规定的百分率进行抽检。

b.应用洛氏硬度计、表面洛氏硬度计、维氏硬度计或显微硬度计进行硬度检验。

c.工件应根据图样要求和工艺规定的硬度范围进行硬度检验。

d.工件淬火、回火前的硬度值应大于或等于技术要求中的下限值。

③金相：轴承钢工件淬火、回火后，马氏体组织1-3级为合格，4级为过热组织；残留粗大碳化物应小于2.5级；贝氏体淬火组织1-3级为合格。

6 热处理缺陷及预防或补救措施

6.1退火缺陷及对策

退火过程中可能会产生一些缺陷，预防或补救措施见表6.1。

6.1 退火缺陷及对策

检查项目缺陷名称补救方法防止措施

硬度太硬调整工艺，进行二次

退火加热充分，但不过热，

冷速合适

太软先进行正火，再进行

退火

显微组织粗大颗粒碳化物

现正火再进行一次

退火

A.严格控制原材料及锻

件质量

B.尽量不进行重复退

火，更不能进行多次退

火

网状碳化物超过

规定级别

A.严格控制锻造组织

B.防止退火失控超温和

冷却太慢

6.2淬火缺陷及对策

淬火过程中同样存在缺陷，详情见表6.2。

表6.2 淬火缺陷及对策

检查项目缺陷名称防止措施

表面缺陷氧化、脱碳、腐蚀坑改进炉子密封性；盐炉加热淬火后零件需清理干

净

裂纹淬火裂纹降低淬火温度；增加去应力工序；降低车加工表面

粗糙度

硬度硬度偏低

A.延长保温时间

B.适当提高淬火温度5～

10℃

C.强化冷却

断口欠热断口提高淬火温度

过热断口降低淬火温度

7 结束语

这次GCr15轴承钢制造滚动轴承热处理工艺设计的完成，让我不仅通过自己的努力大致了解了铬轴承钢制造滚动轴承的制作流程，还学会了把自己书本上学到的知识运用到实际物体上去。

这次课程设计，我用了很多的时间去了解关于滚动轴承的相关知识，有到图书馆去查阅资料，也有通过网络搜寻。在进行课程设计的时候，我还学到了许多书本上没有的知识，收获颇丰。

金属学都是理论上的成型工艺，在实际生产中肯定还有许多细节问题需要我们去解决和改进。在这次的课程设计中，发挥出了自己单独设计GCr15轴承钢制造滚动轴承热处理工艺设计能力和综合运用书本知识，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，尤其是热处理加工工艺，是自己很有成就感。同时各科相关的课程都有了全面的复习与运用，独立思考的能力也有所提高，更为重要的是：在这次GCr15轴承钢制造滚动轴承热处理工艺设计中，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，进而加以弥补。

8 热处理工艺卡片

零件名称：滚动轴承热处理工艺卡处理要求：下料、锻造、预备热处理(球化退火)、机械加工、淬火+低温回火、打磨切削、组装

热处理技术要求：恰当控制

温度和时间

硬度：大于等于65HRC

材料：GCr15铬轴承钢

工序号名称

设

备

工

具

装料工艺规范冷却

备

注工具数

量

一工具装

数量/

件

温度/℃

加热时

间

保温

时间

合计

介

质

温度

/℃

1 锻造加热1000~10

50

-- -- --

炉

冷

2 正火930~950 1h 0.5h 1.5h --

3 球化退火780~810 5h 3~5h 8~10h 空气

4 淬火790 1h 1~2h 2~3h 空气

5 低温回火150~170 2h 2~3h 4~5h 6

7

8

9

10

更该日期更改

单号更改

标准

更改

者

参考文献

[1] 王忠诚,齐宝森,李杨等.典型零件热处理技术[M].北京,化学工业出版社.2010,7.

[2] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005

[3] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版.

[4] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版

[5] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版.

[6] 樊新民.热处理工实用技术手册（第2版）[M].江苏,江苏科学技术出版社,2010,1.

滚动轴承的热处理工艺设计

攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：滚动轴承的热处理工艺设计 学生姓名： 学号： 所在院(系)：材料工程学院 专业：级材料成型及控制工程 班级：材料成型及控制工程一班 指导教师：职称：讲师 2013年12月15日 攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目滚动轴承的热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计滚动轴承的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 内容： （1）明确设计任务（包括设计的技术要求） （2）绘出热处理件零件图 （3）给出设计方案 （4）写出设计说明 （5）设计质量检验项目 （6）设计热处理工艺卡片 （7）滚动轴承的热处理缺陷及预防或补救措施 要求： （1）通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。 （2）分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。 （3）提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。 3、主要参考文献 [1] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005 [2] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版. [3] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版 [4] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版. 4、课程设计工作进度计划 第十六周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第十七周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日 注：任务书由指导教师填写。

(工艺技术)钢的热处理工艺设计经验公式

钢的热处理工艺设计经验公式 1钢的热处理 1.1 正火加热时间 加热时间t=KD （1） 式中t为加热时间(s); D使工件有效厚度（mm）； K是加热时间系数（s/mm）。 K值的经验数据见表1。 表1 K值的经验数据 1.2 正火加热温度 根据钢的相变临界点选择正火加热温度 低碳钢：T=Ac3+（100～150℃）（2） 中碳钢：T=Ac3+（50～100℃）（3） 高碳钢：T=A Cm+（30～50℃）（4） 亚共析钢：T=Ac3+（30～80℃）（5） 共析钢及过共析钢：T=A Cm+（30～50℃）（6） 1.3 淬火加热时间 为了估算方便起见，计算淬火加热时间多采用下列经验公式： t=a· K ·D︱ (不经预热) （7） t=(a+b)· K ·D︱(经一次预热) （8） t=(a+b+c)· K ·D︱(经二次预热) （9） 式中t—加热时间（min）； a—到达淬火温度的加热系数（min/mm）； b—到达预热温度的加热系数（min/mm）； c—到达二次预热温度的加热系数（min/mm）； K—装炉修正系数； D︱--工件的有效厚度（mm）。 在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～1.5min/mm；b 为1.5～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=0.5～0.3；b=2.5～3.6；二次预热a=0.5～0.3；b=1.5～2.5；c=0.8～1.1），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为1.5～20秒/毫米，系数b不用另加。若用盐浴加热，则所需时间，应较箱式炉中加热时间少五分之一（经预热）至三分之一（不经预热）左右。工件装炉修正系数K的经验值如表2： 表2 工件装炉修正系数K

滚动轴承的代号及标记

滚动轴承的代号及标记 国家标准《滚动轴承代号方法》(GB/T 272-1993)规定了滚动轴承代号，它用字母加数字来表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征。滚动轴承代号用基本代号、前置代号和后置代号构成，排列如下： 一、基本代号 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。一般常用的轴承代号用基本代号表示。基本代号构成如下所示： 1、类型代号 用数字或字母表示，如下表所示。 代号 轴 承 类 型 代号 轴 承 类 型 0 双列角接触球轴承 圆柱滚子轴承 1 调心球轴承 N 双列或多列用字母NN 表示 2 调心滚子轴承和推力调心滚子球轴承 U 外球面球轴承 3 圆锥滚子轴承 QJ 四点接触球轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 2、尺寸系列代号 由轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组成，一般用两位数字表示（有时可省略其中一位）。 宽（高）度系列：是指内径（d ）相同的轴承，对向心轴承配有不同宽度（B ）的尺寸系列，代号有8、0、1、2、3、4、5、6，尺寸依次递增；对推力轴承配有不同高度（T ）的尺寸系列，代号有7、9、1、2，尺寸依次递增。 直径系列：是指内径（d ）相同的轴承配有不同外径（D ）的尺寸系列，其代号有7、8、9、0、1、2、3、4、5，尺寸依次递增。 3、内径代号

常见的轴承内径如表所示，其中表内未列入的轴承公称内径d为0.6－10或d=22＼28＼32或d≥500时，内径代号用公称内径毫米数值表示，内径与尺寸系列代号之间用“／”分开。 内径代号 00 01 02 03 04-96 轴承代号/mm 10 12 15 17 代号数字×5 轴承基本代号示例： 二、前置、后置代号 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在轴承基本代号左右添加的补充代号。前置代号用字母表示，后置代号用字母（或加数字）表示。

滚动轴承零件的热处理(必学)

滚动轴承零件的热处理 品种之多,至今已有6万多个,结构上一般为外套,内套,滚动体,保持架和润滑油等组成.滚动轴承多数为高载荷(球轴承的接触应力达4900MPa,滚柱轴承接触应力达2940MPa)下运行,在套圈和滚动体接触面上承受交应力,高转速(d/V值2.5X106mm.r/min).长寿寿命条件下服役.其失效的主要形式是疲劳剥落,磨损,断裂等.因此,要求滚动轴承用钢应具有:高的硬度,高的搞疲劳性能,高的耐磨性,一定的韧性,良好的尺寸稳定性和冷热加工性能等.最终表面为使用寿命长和高的可靠性. 通常套圈和滚动体均采用高碳铬轴承钢,长期实践证明,它是制造滚动轴承的最佳钢种,GCR15钢占滚动轴承用量90%以上.在外套带安装挡边和高冲击载荷下,工作的滚动轴承采用合金渗碳钢,它主要含有铬镍钼等元素.渗碳钢在表面层深度范围内渗碳,形成表面硬化层,而中心部硬度低,形成表面高硬度而心部具有高的韧性,适用于承受冲击载荷条件轴承,如轧机轴承等. 钢中非金属夹杂,易形成早期疲劳剥落,所以高纯度轴承钢(真空感应+真空自耗冶炼),制造高可靠性,长寿命,高精度轴承,如航空发动机主轴轴承,高精度陀螺轴承和高精密(P2,P4级)机床主轴轴承等.对于在化工,航空,原子能,食品,仪器,仪表等现代工业所用滚动轴承还需具有耐腐蚀,耐低温(-253度),耐高渐,搞辐射和防磁等特性.因此,滚动轴承用材料种类较多,常用滚动轴承钢与合金及应用范围见表4-1

4.4.2冲压滚针套等零件的热处理 用08,10,15CrMo,20CrMo钢制冲压成HK型,BK型滚针套,垫圈,保持架和罩等.该类零件要求具有一定强度,较好耐磨性.因此对零件表面需进行表面硬化,如碳氮共渗,渗碳和氮碳共渗等. 4.4.2.1冲压滚针套的C-N共渗热处理 1.冲压滚针套碳氮共渗(或渗碳)直接淬火并回火后的表面硬度和心部硬度按表4-81的规定执行. 表4-81碳氮共渗(或渗碳)直接淬火并回火后的表面硬度和心部硬度

JBT 8566-2008 滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件

ICS 21.100.20 J 11 JB 滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件 Rolling bearings ―Bearing parts made from carbon steel ―Specifications for heat-treatment 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布

前 言 本标准代替JB/T 8566－1997《滚动轴承零件碳钢球轴承套圈热处理技术条件》和JB/T 8569－1997《滚动轴承零件碳钢球渗碳热处理技术条件》。 本标准与JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997相比，主要变化如下： ——修改了标准名称，并把JB/T 8566－1997和JB/T 8569－1997加以合并（1997年版和本版的封面及首页）； ——增加了渗碳钢球压碎载荷值（见附录A）； ——修改了检验方法（1997年版和本版的第5章）。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC 98）归口。 本标准起草单位：万向钱潮股份有限公司、洛阳轴承研究所、洛阳轴研科技股份有限公司。 本标准主要起草人：叶健熠、郑晓敏、王智勇、范围广、仇亚军、屠国青、梁林霞。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——JB/T 8566－1997； ——JB/T 8569－1997。 I 标准分享网 https://www.docsj.com/doc/084277030.html, 免费下载

滚动轴承 碳钢轴承零件 热处理技术条件 1 范围 本标准规定了采用符合GB/T 699－1999中的45钢或性能与之相当的优质碳素结构钢制造的轴承套圈锻造或锻造退火和淬、回火后的技术要求、检验方法与检验规则以及10、15优质碳素结构钢或含碳量和力学性能与其接近的碳钢制造的碳钢球的渗碳和淬、回火技术要求、检验方法与检验规则。 本标准适用于上述钢制轴承零件的热处理质量检验。对有特殊要求的轴承零件以及其他用途的碳钢球，应按产品图样的规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 230.1－2004 金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）（ISO 6508-1:1999，MOD） GB/T 231.1－2002 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法（eqv ISO 6506-1:1999） GB/T 699－1999 优质碳素结构钢 JB/T 1255－2001 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件 JB/T 7361－2007 滚动轴承零件硬度试验方法 JB/T 7362－2007 滚动轴承零件脱碳层深度测定法 JB/T 8881－2001 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件 3 套圈技术要求 3.1 锻造或退火 套圈锻造或锻造退火后的硬度不应大于241HBW，压痕直径不应小于3.9mm。 3.2 淬、回火 3.2.1 硬度 3.2.1.1 淬、回火后的硬度 套圈淬、回火后的硬度不应低于50HRC。 3.2.1.2 同一零件的硬度差 套圈外径不大于100mm，同一个零件硬度差不应大于2HRC；套圈外径大于100mm，同一零件硬度差不应大于3HRC。 3.2.2 显微组织 轴承套圈淬、回火后显微组织应为马氏体＋少量残余奥氏体。淬、回火后显微组织的马氏体粗细程度按第一级别图评定：第1级～第3级为合格组织，大于第3级为不合格组织。在硬度合格的情况下，屈氏体组织不予控制。 1

课程设计论文热处理工艺设计

目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3)

3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)

12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1

图3.1 12CrNi3叶片泵轴 2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表

滚动轴承常见的失效形式及原因

滚动轴承常见的失效形式及原因分析 滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产 生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、 电腐蚀、保持架损坏等。 一，疲劳剥落 疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。 疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面． 轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型 次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部

（次表面）为起源产生的疲劳剥落。 2、表面起源型 表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。 3、工程模型 工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。 疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。具体因素如下： A、制造因素 1、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。 2、材料品质的影响：轴承工作时，零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷。由于零件之间的接触面积很小，因此，会产生极高的接触应力。在接触应力反复作用下，零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落。就材料本身的品质来讲，其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等，内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等，这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因。

轴承钢的热处理工艺及参数和发展

轴承钢热处理工艺参数 时间：2010-06-14 08:59:46 来源：机械社区作者：

时间：2010-04-19 16:29:25 来源：中国金属加工在线作者：轴承钢是质量要求很严格的钢类。目前对轴承钢提出的要求有：用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等，而且，对这些要求的重要程度越来越高。为满足这些要求，JFE制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢。这些设备与新开发的提高质量的技术相结合，可以生产尺寸范围宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢。 JFE轴承钢制造技术的特点是： 1）表面质量精细加工和质量检查体系 用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法，均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层。对质量要求特别高的材料，实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷。为保证小型圆坯的表面质量，用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查；对内部缺陷，用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物。 2）轴承钢的精细制造技术和质量保证 在线材-棒材厂，在棒材轧制线上增设线材轧制线，进行联合轧制。对棒材和线材都采用4辊精轧机进行精轧，棒钢的尺寸精度在0.01mm以下，用户可以省略扒皮和拉拔加工。对线材可进行自由尺寸轧制，并可以生产Φ4.2mm的小尺寸线材。由于把线材已经轧制到锻造的尺寸，所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序。 3）提高钢的洁净度 近年来，JFE制钢为了提高钢的洁净度，采用了PERM（加减压精炼）、LF（炉外精炼炉）对钢的生产工艺进行了改进。PERM法是在转炉冶炼时，使氮、氢等气体溶解在钢中，然后，用RH炉（真空脱气）迅速减压，使钢中产生气体，利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物。 JFE制钢还在2008年新建LF炉，大大提高了夹杂物的去除能力。采用上述工艺和设备的效果是：与原有工艺相比，夹杂物个数预测指数减少34%、夹杂物最大直径指数减少29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差减少了73%。 由于采用了具有上述特点的制造技术，JFE制钢今后将继续向用户 轴承钢资料 时间：2010-08-17 11:44:25 来源：热加工行业论坛作者：轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性，淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做摸具钢。 比重：7.81 (一)轴承钢锻造温度

热处理工艺设计课程设计

北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27

课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。

滚动轴承零件的热处理(必学)

滚动轴承零件的热处理(必学)

滚动轴承零件的热处理 品种之多,至今已有6万多个,结构上一般为外套,内套,滚动体,保持架和润滑油等组成.滚动轴承多数为高载荷(球轴承的接触应力达4900MPa,滚柱轴承接触应力达2940MPa)下运行,在套圈和滚动体接触面上承受交应力,高转速(d/V值2.5X106mm.r/min).长寿寿命条件下服役.其失效的主要形式是疲劳剥落,磨损,断裂等.因此,要求滚动轴承用钢应具有:高的硬度,高的搞疲劳性能,高的耐磨性,一定的韧性,良好的尺寸稳定性和冷热加工性能等.最终表面为使用寿命长和高的可靠性. 通常套圈和滚动体均采用高碳铬轴承钢,长期实践证明,它是制造滚动轴承的最佳钢种,GCR15钢占滚动轴承用量90%以上.在外套带安装挡边和高冲击载荷下,工作的滚动轴承采用合金渗碳钢,它主要含有铬镍钼等元素.渗碳钢在表面层深度范围内渗碳,形成表面硬化层,而中心部硬度低,形成表面高硬度而心部具有高的韧性,适用于承受冲击载荷条件轴承,如轧机轴承等. 钢中非金属夹杂,易形成早期疲劳剥落,所以高纯度轴承钢(真空感应+真空自耗冶炼),制造高可靠性,长寿命,高精度轴承,如航空发动机主轴轴承,高精度陀螺轴承和高精密(P2,P4级)机床主轴轴承等.对于在化工,航空,原子能,食品,仪器,仪表等现代工业所用滚动轴承还需具有耐腐蚀,耐低温(-253度),耐高渐,搞辐射和防

磁等特性.因此,滚动轴承用材料种类较多,常用滚动轴承钢与合金及应用范围见表4-1 表4-1 常用滚动轴承用钢与合金及应用范围 类别统 一 数 字 代 号 牌号 材料 规格 供应 状态 应用范围 最高 工作 温度 采用 标准 高 碳铬轴承钢B00 040 GCr4 圆钢, 热轧 或锻 制,不 退火 它适用于套圈壁 厚>14mm,用TSH 表面淬火后可获 得最佳强韧化效 果,表面硬度为 60-64HRC,中心 硬度为 35-45HRC,晶粒 细化,表面呈压 应力 应用于承受冲击 载荷工况条件下 的轴承,如铁路 轴承,大型转盘 轴承 工作 温度 <120 GB/T1 8254- 2000

滚动轴承工作温度的介绍

滚动轴承工作温度的介绍（一）滚动轴承根据其材质选用和热处理工艺以及使用工作时的润滑条件，在产品设计阶段和生产加工制造过程中其工作温度即已给定。具体情况如下： 一．材质选用 1.通用轴承在正常工作温度下（室温）可按照国家标准GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》选材。 2.高温轴承工作温度超过300℃以上可按照YB688-2000《高温轴承钢 Cr4 M O4V技术条件》选材。 3.低温轴承（工作温度低于-60℃以下的轴承），常用不锈轴承钢9Cr18、9Cr18Mo材料制造，可按照GB/T3086-1982《高碳铬不锈轴承钢技术条件》选材，也可选用铍青铜、陶瓷等材料制造。二．热处理工艺 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢时，其热处理工艺按照国家机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》进行。 2.高温轴承工作温度高于300℃时可按JB/T2850-1993《Cr4M O4V 高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 3.低温轴承，可按JB/T1460-2002《高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 三．滚动轴承工作温度 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢并按上述热处理工艺加工后滚动轴

承在正常工作状态下（室温）的工作温度按照相关标准要求，即通过寿命和可靠性试验及评定后，即可按此予以控制。 a. 试验规定见JB/T50013-2000《滚动轴承寿命及可靠性试验规程》中第5条试验条件，第5.4项：轴承外圈温度脂润滑时，不允许超过80℃；油润滑时，不允许超过95℃。 b. 试验及评定见GB/T24607-2009《滚动轴承寿命与可靠性试验及评定》国家标准第6条试验条件，第6.2项：循环油润滑时，轴承外圈温度一般不应超过95℃；脂润滑时，轴承外圈温度一般不应超过80℃。 2. 高温条件下轴承工作温度： a. 滚动轴承选用高碳铬轴承钢，工作温度在150℃～350℃之间，按照JB/T2974标准,当工作温度在150℃～350℃之间时，在轴承型号后缀可分别标注S0～S4予以表示。 b. 滚动轴承选用高温轴承钢，其工作温度可达300℃以上，具体工作温度依据工作条件另行给定。 3.低温轴承工作温度： 滚动轴承选用高碳铬不锈轴承钢，其工作温度低于零下60℃以下，具体工作温度依据工作条件另行给定。

45钢车床主轴的热处理工艺设计

《金属学与热处理》课程设计报告 45钢车床主轴的热处理工艺设计 学 院化学工程与现代材料 专 业 金属材料工程 姓 名 高治峰 学 号 指导教师 张美丽 完成时间 目录 2. 2. 2 45号钢的性能 ................................................................... ..4 2.3 热处理技术条件 .......................................... .. (5) 2.3.1加工工艺路线 .................................... 5 3热处理工艺分析 3.1 锻坯正火 ........................................................ .5 (5) 3.1.2 热处理工艺 ......................................... ..…….5 3.1.3 操作技巧 ............................................ ......5 3.2 调质 .................................................. .. (6) 3.2.1 调质目的 ...................................................... 6 3.2.2 热处理工艺 .................................................. .6 摘要 ....... 1引言…… 2设计分析 2 . 1 析 ........ 2.2 45 号钢的成分及性能点 ........ 2.2.1 45 号钢的元素成分及其作用 车床的使用工况及性能 ? (1) ….2 .4

滚动轴承材料选用及其热处理

滚动轴承材料选用及其热处理 一、材料选用依据和原则 轴承是机械设备中一种重要零部件，也是应用最广泛的标准件之一。它的作用是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数和能量损耗。轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类，本文仅适用与滚动轴承。 本文对于无磁轴承、低温下轴承、精密轴承、高温轴承、大尺寸轴承也提出材料选择和独立见解，这些一般资料是查阅不到的。 选择轴承材料应依据其使用工况，包括受力情况、环境温度和介质等方面。 工件承受应力大小类型是选择材料的主要因素，正常情况下可分为：⑴低载荷、低冲击；⑵中等载荷、低冲击；⑶重载荷、中等冲击；⑷重载荷、高冲击。 环境温度分为常温、低温和高温；高温以500℃为极限，低温以‐100℃为极限。 介质可分为非腐蚀介质和腐蚀介质；空气、润滑剂和淡水可按非腐蚀介质考虑，这里腐蚀介质包括工业废水、海洋气氛、稀强酸、弱酸、碱、非卤盐和氧化性酸等。 一般无冲击载荷情况下，低载荷且非重要轴承可选用碳素轴承钢，重载则须选用高碳铬轴承钢和高碳铬不锈轴承钢。 冲击载荷大时，应选择渗碳钢，渗碳钢内韧外硬，适用承受冲击载荷。 低温用钢可选用奥氏体不锈钢，其耐低温可达‐100℃以下，其耐磨性可以通过表面渗氮来解决。 渗碳淬火容易造成变形，精密齿轮只好通过表面渗氮来提高其硬度，所以选择渗氮钢。 高碳铬不锈轴承钢除了耐腐蚀性好，其耐高温性能也不错，至少可达500℃以上。 制造大尺寸轴承，热处理造成的尺寸变形成了主要问题，热处理后再进行机加又难以实现，所以只好选用中碳合金轴承钢，先调质后机加，机加后不再进行热处理。 二、常用轴承材料选择（见表1）

表1：材料选用一览表 材料牌号 钢类别 工作载荷 热处理方案 G8Crl5 GCrl5 GCrl5SiMn GCrl5SiMo GCr18Mo 高碳铬轴承钢 重载荷、低冲击 球化退火+淬火+回火 G55 G55Mn G70Mn 碳素轴承钢 低载荷、低冲击 淬火+回火 20CrMnTi 12Cr2Ni4 20CrNi3 20CrNiMo 渗碳钢 重载荷、高冲击 渗碳淬火+回火 38CrMoAl 42CrMo 渗氮钢 （精密轴承） 重载荷、中等冲击；淬火+回火+渗氮 95Crl8 102Crl8Mo 65Cr14Mo4V 高碳铬不锈轴承钢 (腐蚀介质或高温下使用) 重载荷、低冲击；淬火+回火 06Cr18Ni11Ti 06Cr17Ni12Mo2Ti 奥氏体不锈钢 （低温下使用） 低载荷、中等冲击固溶处理+渗氮 50CrNi 42CrMo 中碳合金钢 （大尺寸轴承） 重载荷、中等冲击机加前：淬火+回火 7Mn15Cr2Al3V2WMo 工具钢 （无磁轴承） 重载荷、中等冲击固溶处理+时效 三、常用轴杆类材料化学成分及热处理要求 轴承材料化学成份及热处理要求见表2、表3。

滚动轴承工作温度的介绍

滚动轴承工作温度的介绍-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

滚动轴承工作温度的介绍（一）滚动轴承根据其材质选用和热处理工艺以及使用工作时的润滑条件，在产品设计阶段和生产加工制造过程中其工作温度即已给定。具体情况如下： 一．材质选用 1.通用轴承在正常工作温度下（室温）可按照国家标准GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》选材。 2.高温轴承工作温度超过300℃以上可按照YB688-2000《高温轴承钢 Cr4 M O4V技术条件》选材。 3.低温轴承（工作温度低于-60℃以下的轴承），常用不锈轴承钢9Cr18、9Cr18Mo材料制造，可按照GB/T3086-1982《高碳铬不锈轴承钢技术条件》选材，也可选用铍青铜、陶瓷等材料制造。 二．热处理工艺 1.通用轴承选用高碳铬轴承钢时，其热处理工艺按照国家机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》进行。 2.高温轴承工作温度高于300℃时可按JB/T2850-1993《Cr4M O4V高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 3.低温轴承，可按JB/T1460-2002《高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件》处理后，予以应用。 三．滚动轴承工作温度

1.通用轴承选用高碳铬轴承钢并按上述热处理工艺加工后滚动轴承在正常工作状态下（室温）的工作温度按照相关标准要求，即通过寿命和可靠性试验及评定后，即可按此予以控制。 a. 试验规定见JB/T50013-2000《滚动轴承寿命及可靠性试验规程》中第5条试验条件，第5.4项：轴承外圈温度脂润滑时，不允许超过80℃；油润滑时，不允许超过95℃。 b. 试验及评定见GB/T24607-2009《滚动轴承寿命与可靠性试验及评定》国家标准第6条试验条件，第6.2项：循环油润滑时，轴承外圈温度一般不应超过95℃；脂润滑时，轴承外圈温度一般不应超过80℃。 2. 高温条件下轴承工作温度： a. 滚动轴承选用高碳铬轴承钢，工作温度在150℃～350℃之间，按照JB/T2974标准,当工作温度在150℃～350℃之间时，在轴承型号后缀可分别标注S0～S4予以表示。 b. 滚动轴承选用高温轴承钢，其工作温度可达300℃以上，具体工作温度依据工作条件另行给定。 3.低温轴承工作温度： 滚动轴承选用高碳铬不锈轴承钢，其工作温度低于零下60℃以下，具体工作温度依据工作条件另行给定。

20CrMO热处理工艺设计要点

前言 众所周知，齿轮是机械设备中关键的零部件，它广泛的用于汽车、飞机、坦克、轮船等工业领域。它具有传动准确、结构紧凑使用寿命长等优点。齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械振动是传递机械动力和运动的一种重要形式、是机械产品重要基础零件。它与带、链、摩擦、液压等机械相比具有功率范围大，传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、尺寸结构小等一系列优点。因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比例最大的传动形式。由于齿轮在工业发展中的突出地位，使齿轮被公认为工业化的一种象征。 得益于近年来汽车、风电、核电行业的拉动，汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机床的需求增长十分耀眼。据了解，随着齿轮加工机床需求的增加，近年来涉及齿轮加工机床制造的企业也日益增多。无论是传统的汽车、船舶、航空航天、军工等行业，还是近年来新兴的高铁、铁路、电子等行业，都对机床工具行业的快速发展提出了紧迫需求，对齿轮加工机床制造商提出了新的要求。据权威部门预测2012 年将达到200 万吨。20CrMo钢作为一种典型的低合金渗碳结构钢在工程中广泛用于制造轴类、齿轮类零件。 由于齿轮的工作条件复杂，所以要求齿轮既要具有优良的耐磨性又要具备高的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳性能。 在齿轮热处理工艺显著提高的背景下，我国已能自行生产各类高参数的齿轮。但我国齿轮的质量与其他发达国家的同类产品相较还是具有一定的差距，主要表现在齿轮的平均使用寿命、单位产品能耗、生产率这几方面上。要提高齿轮的质量，除了要选材合适之外，必须对材料的热处理工艺进行优化，通过新工艺和新设备引进吸收和自主创新，实现齿轮热处理工艺朝节能、环保、智能化方向发展。 本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其内容讨论如何设计齿轮的热处理工艺，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计齿轮的热处理方法。

轴承钢热处理工艺

轴承钢热处理工艺EE轴承钢gcr15介绍 轴承钢GCr15，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能。。GCr15（滚铬15，轴承钢），在临沂市场比45号钢还便宜，硬度、耐磨性、热处理工艺性都好。 有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。 化学成分/元素含量（%）C：0.95-1.05 Mn：0.20-0.40 Si：0.15-0.35 S：<；=0.020 P:<；=0.027 Cr:1.30-1.65 其热处理制度为：钢棒退火，钢丝退火或830-840度油淬。热处理工艺参数： 1.普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷—HB170-207 2.等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷—HB207-229 3.正火：900-920度加热，空冷—HB270-390 4.高温回火：650-700度加热，空冷—HB229-285 5.淬火：860度加热，油淬—HRC62-66 6.低温回火：150-170度回火，空冷—HRC61-66 7.碳氮共渗：820-830度共渗1.5-3小时，油淬，-60度至-70度深冷处理+150度至+160回火，空冷—HRC&asymp；67 GCr15是滚动轴承轴. W(Cr) = 1.5%； 与不锈钢的区别: a.含碳量: 滚动轴承轴0.95%-1.15%；不锈钢0.1%-0.2%； b.含铬量: 滚动轴承轴0.4%-1.65%；不锈钢12.7%以上<；优点所在>；； —提示:含碳量和含铬量是防锈的关键—- 可以对比发现,滚动轴承轴的防锈能力远不及不锈钢. 轴承钢GCR15是否导磁：有磁性。 1CR17都有磁性。

热处理工艺设计

50钢调速弹簧的 热处理工艺设计 1 热处理工艺课程设计的意义 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 2热处理课程设计的任务 ①普通热处理工艺设计 ②特殊热处理工艺设计 ③制定热处理工艺参数 ④选择热处理设备 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑦填写工艺卡片 350调速弹簧的技术要求及选材 3.1 技术要求 50钢喷油泵调速弹簧技术要求如下： 硬度：46～51 3.2 零件图 喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。

图3.1 喷油泵调速弹簧 3.3 材料的选择 3.3.1零件用途 喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合，从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。 3.3.2工作条件 （1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。 （2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。 （3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。 3.3.3性能要求 弹簧的性能要求为如下几个方面：

力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。要求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比要高。 理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕变速率较小和较低的应力松弛率。 工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火，只须进行低温退火。这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低廉。 3.3.4材料选择 选用50钢热轧弹簧钢丝卷制。由于50钢中含有铬能够提高淬透性并且可降低锰引起过热的敏感性，铬熔于铁素体中使弹性极限提高。钒可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。可用作特别重要的承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧，也可也用作在300°C以下工作的重要弹簧，如各种阀门弹簧，喷油嘴弹簧。 3.3.550钢化学成分及合金元素作用 表3.1 50钢的化学成分[1]（3077-1990）ω C V P S 0.44～0.54 0.17～0.37 0.50～0.80 0.80～1.10 0.10～0.20 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.030 50钢的化学成分示于表3.1 化学元素作用： ① C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 ②：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，是刚在高温时仍具高强度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度。 ③：能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。 ④：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成），防止热脆，故能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。 ⑤ V：可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。

滚动轴承 高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件(标准状态：现行)

I C S21.100.20 J11 中华人民共和国国家标准 G B/T34891 2017 滚动轴承高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件 R o l l i n g b e a r i n g s P a r t sm a d e f r o mh i g h-c a r b o n c h r o m i u mb e a r i n g s t e e l s S p e c i f i c a t i o n s f o r h e a t t r e a t m e n t 2017-11-01发布2018-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由中国机械工业联合会提出三 本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会(S A C/T C98)归口三 本标准起草单位:洛阳轴研科技股份有限公司二浙江天马轴承有限公司二浙江五洲新春集团股份有限公司二山东东阿钢球集团有限公司二江苏力星通用钢球股份有限公司二邳州市助力轴承有限公司二新昌县恒利轴承有限公司二山东省宇捷轴承制造有限公司二河北鑫泰轴承锻造有限公司二浙江金环轴承有限公司二燕山大学二瑞联机械(杭州)有限公司二东阿县华涛钢球有限公司二浙江中集铸锻有限公司二常州龙邦润滑油有限公司二重庆长江轴承股份有限公司三 本标准主要起草人:雷建中二时大方二王明舟二扈林庄二杨勇二马林二梅亚莉二张允喜二肖采超二蔡梅贵二李金贵二董冠军二张福成二张振华二范志国二胡伟勇二耿伟二赵兴新三

滚动轴承高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件 1范围 本标准规定了符合G B/T18254规定的G8C r15二G C r15二G C r15S i M n二G C r15S i M o二G C r18M o钢制滚动轴承套圈和滚动体(以下简称轴承零件)退火二淬火二回火后的技术要求和检验方法三本标准适用于上述钢制轴承零件工序间与成品零件的热处理质量检验,也适用于其他高碳铬钢制轴承零件的热处理质量检验三对于有特殊要求的轴承零件按相应的产品图样的规定三 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的三凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件三凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件三 G B/T230.1 2009金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A二B二C二D二E二F二G二H二K二N二T标尺) G B/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法 G B/T272 2017滚动轴承代号方法 G B/T1172黑色金属硬度及强度换算值 G B/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法 G B/T6394金属平均晶粒度测定法 G B/T17394金属里氏硬度试验方法 G B/T24606滚动轴承无损检测磁粉检测 J B/T7361滚动轴承零件硬度试验方法 J B/T7362滚动轴承零件脱碳层深度测定法 3技术要求 3.1轴承零件球化退火后的技术要求 轴承零件球化退火后的技术要求按表1的规定三 3.2轴承零件马氏体淬回火后的技术要求 3.2.1硬度 轴承零件马氏体淬回火后硬度及同一零件的硬度差分别按表2和表3的规定三