
1、對套圈表面殘余應力的影響
軸承套圈淬火后表面殘余應力的分布在很大程度上受到冷卻速度和淬火介質的影響。對于GCr15軸承而言,加熱至840℃在油中淬火后,其軸向應力和切應力沿截面上的分布特征大體一致,且大小相近。在內表面和外表面附近均是拉應力,而截面的中心部位是壓應力。殘余應力的增加量與套圈厚度約成正比。水淬的殘余應力比油淬的大2~4倍。如果套圈的材料和淬火工藝不同的話,其表面應力分布規(guī)律是不同的,甚至相反。
2、對套圈淬火裂紋的影響
軸承套圈淬火后會出現兩種淬火裂紋:深裂紋和表面裂紋。深裂紋是與溫度梯度有關的應力所產生的;表面裂紋則與表面脫碳有關。形成上述兩種淬火裂紋的另一些工藝因素,主要是因為淬火溫度較高導致剛形成的馬氏體脆斷強度降低的緣故,提高淬火的溫度會減少淬火裂紋的數量。如果要進行穩(wěn)定處理,應使套圈在強烈冷卻之前,至少要慢冷到60℃。相反,從熱油中取出套圈立即清洗,會誘導裂紋的產生;甚至淬火油中進入少量水的混合物也會明顯增加裂紋產生的危險性;如果套圈未經充分的中間退火,或未清除脫碳層就進行二次淬火,也會增加裂紋產生的可能性。
因脫碳引起的表面淬火裂紋在很大程度上與機械加工后套圈表面上造成應力集中的刀痕高度有關,軸承鋼淬火前刀痕高度越大,淬火后裂紋就越長。無論是車削還是磨削,減小表面刀痕都會減小表面裂紋的深度。在磨削中,甚至刀痕(磨痕)比較小時,淬火裂紋的可能性也比切削大的多。這是因為磨痕底部的半徑比較小,淬火時應力集中較大的緣故。
3、對表面氧化與脫碳的影響
在熱處理中,套圈表面的氧化與脫碳是不可避免的,這些氧化與脫碳層的厚度叫做熱處理變質層。熱處理變質層在后續(xù)磨削工序要被去掉,這就加大了磨削余量,從而增加了更多的金屬浪費與磨削消耗。因此熱處理工序要盡量減小變質層厚度,采用保護氣氛熱處理方法,就能十分容易地做到這一點。
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