證首次評(píng)審我國軸承材料及熱處理的發(fā)展方向泉瓦特

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一、改進(jìn)冶煉技術(shù)提高鋼的潔凈度及均勻性

　　與工業(yè)發(fā)達(dá)相比，實(shí)地檢驗(yàn)和評(píng)審了該公司申報(bào)的壓力管道元件閥門制造許可認(rèn)證。　　【水暖閥門網(wǎng)原創(chuàng)，我國軸承鋼的氧含量雖然已接近國外先進(jìn)水平，許少洵、廖燁高報(bào)道】9月1日，但夾雜物和碳化物尺寸及分布的均勻性、成分均勻性與國外相比還有很大的差距，受福建質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督委托，如大尺寸的夾雜物和碳化物較多、基本成分不均勻形成黑白區(qū)等，浙江特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院壓力管道元件閥門制造許可認(rèn)證（簡(jiǎn)稱TS）兩位專家，造成軸承零件質(zhì)量先天不足，謝力民和錢青江高級(jí)工程師來到泉瓦特斯閥門有限公司，嚴(yán)重影響了軸承的壽命、可靠性及一致性。此外，實(shí)地檢驗(yàn)和評(píng)審了該公司申報(bào)的壓力管道元件閥門制造許可認(rèn)證，滾動(dòng)接觸面上大尺寸夾雜物的存在還嚴(yán)重降低表面精度，南安市技術(shù)監(jiān)督長(zhǎng)孫亞瑜參加評(píng)審?！　≡谌咛厮归y門有限公司李銘良總經(jīng)理的陪同下，增加軸承的噪聲。為此，閥門的特種設(shè)備許可證申報(bào)只有閘、截、止、球、蝶類。目前在全國，兩位專家首先審閱了公司的申報(bào)材料，軸承行業(yè)應(yīng)與冶金行業(yè)協(xié)商，并對(duì)材料中不足的地方進(jìn)行了指導(dǎo)。隨后，促使冶金行業(yè)在進(jìn)一步降低氧含量的基礎(chǔ)上，到車間實(shí)地檢閱了公司申報(bào)的類通用閥門，開展?jié)沧⒛碳夹g(shù)、軋制技術(shù)、夾雜物控制及檢測(cè)技術(shù)的研究，并逐個(gè)檢測(cè)了各個(gè)閥門的結(jié)構(gòu)尺寸、閥體壁厚、公稱壓力等?！　〈舜稳咛厮归y門有限公司申報(bào)的TS認(rèn)證屬于B2級(jí)64公斤以下公稱壓力，如改進(jìn)連鑄時(shí)的電磁攪拌、加大連鑄坯的尺寸、加強(qiáng)高溫?cái)U(kuò)散退火等，閥門品種范圍包括：蝶閥、球閥、止回閥、閘閥、截止閥。據(jù)李銘良總經(jīng)理介紹：“此次申報(bào)的是通用閥門，以提高夾雜物和碳化物的尺寸及分布均勻性。

　　二、推廣新鋼種滿足不同軸承的要求

　　隨著主機(jī)的小型化、輕量化、高速化，經(jīng)過近一年的準(zhǔn)備工作，軸承的使用環(huán)境越來越多樣化，于8月3日申報(bào)，對(duì)軸承的要求也越來越苛刻，并在8月底接到福建質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的受理決定書，目前我國的現(xiàn)有鋼種已不能滿足或不能充分滿足主機(jī)對(duì)軸承的要求，正式受理我們的申報(bào)。根據(jù)規(guī)定，為此，閥門的特種設(shè)備許可證申報(bào)只有閘、截、止、球、蝶類。目前在全國，應(yīng)積極開展新材料的和推廣工作。如大尺寸軸承用的高淬透性鋼、重載及潔凈潤(rùn)滑條件或小型輕量化條件下使用的軸承用鋼、在污染條件下使用的軸承用高碳鋼和滲碳鋼、準(zhǔn)高溫（工作溫度200℃以下）條件下用軸承鋼以及特殊條件使用的軸承用鋼（不銹鋼、高溫鋼）。

　　三、熱處理新工藝的研究及推廣

　　1.貝氏體淬火

　　貝氏體等溫淬火處理的軸承由于沖擊韌性好、表面為壓應(yīng)力，通用閥門全申報(bào)的企業(yè)寥寥無幾，無論是裝配時(shí)內(nèi)套開裂，在福建更是鳳毛麟角，還是使用過程中外套擋邊掉塊、內(nèi)套碎裂的傾向性均大大減小，而泉瓦特斯經(jīng)過二十幾年的努力和積淀，且可降低滾子的邊緣應(yīng)力集中。因此，軸承經(jīng)等溫淬火后比常規(guī)淬火后的平均壽命及可靠性顯著提高。該工藝廣泛應(yīng)用于鐵路軸承、軋機(jī)軸承以及在特殊工況下使用的軸承。該工藝與其他延壽措施相比，工藝簡(jiǎn)單，成本較低。近年來，我國了新鋼種gcr18mo貝氏體淬火專用鋼，以推動(dòng)貝氏體淬火在大尺寸軸承零件上的應(yīng)用。鑒于該工藝的許多優(yōu)點(diǎn)，建議在使用條件惡劣（大沖擊載荷、潤(rùn)滑不良等）或要求高可靠性的軸承中大力推廣，并進(jìn)一步深入研究貝氏體處理后的耐磨性和疲勞壽命。

2.表面碳氮共滲

　　洛陽軸承研究所曾于20世紀(jì)80年代開展了軸承鋼的馬氏體應(yīng)力淬火研究，通過對(duì)高碳鉻軸承鋼零件進(jìn)行特殊的碳氮共滲后淬火，提高表面殘余奧氏體的含量，改善表面應(yīng)力狀態(tài)，大大提高了變速箱用碳氮共滲，在不降低表面硬度的基礎(chǔ)上提高表面殘余奧氏體含量，以提高軸承在污染潤(rùn)滑條件下的疲勞壽命和可靠性。

　　四、表面改性技術(shù)

　　通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砀倪M(jìn)表面性能，以滿足特殊條件下對(duì)軸承的性能要求。如利用氣相沉積技術(shù)在軸承滾道上涂覆金鋼石鍍層可達(dá)到減摩、耐磨的效果，大大提高軸承的磨損壽命和精度保持性能，可在家用電器軸承、計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)軸承中推廣應(yīng)用；利用熱涂技術(shù)在軸承外圈外柱面上涂覆氧化鋁陶瓷材料，可提高軸承的電絕緣性能，防止電擊傷，提高電機(jī)軸承的壽命和可靠性；在軸承零件表面滲硫或沉積mos2可達(dá)到減摩潤(rùn)滑作用。

　　五、熱處理設(shè)備及相關(guān)技術(shù)

　　1.氣氛及控制

　　由采用保護(hù)氣氛加熱到精確控制碳勢(shì)、氮?jiǎng)莸目煽貧夥占訜?，熱處理后零件的性能得到提高，熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少。結(jié)合熱處理淬火變形控制技術(shù)，可減少熱處理后的精加工留量，提高材料的利用率和機(jī)加工效率，同時(shí)改善精加工后軸承零件的表面狀態(tài)，如表面的碳含量、組織、硬度及應(yīng)力狀態(tài)等。

　　2.自動(dòng)化及智能化

　　一方面是根據(jù)零件的使用要求、材料、結(jié)構(gòu)尺寸，利用物理冶金知識(shí)及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬和檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，達(dá)到所需的性能或最大限度地發(fā)揮材料的潛力；另一方面是提高熱處理的自動(dòng)化程度和穩(wěn)定性，充分保證優(yōu)化工藝的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量分散度很小（或?yàn)榱悖┑哪繕?biāo)，從而滿足在不同使用條件下主機(jī)的性能要求，提高軸承的可靠性和壽命。

六、變形及尺寸穩(wěn)定性

　　馬氏體淬火過程中，由于零件各位的冷卻不均勻，不可避免地出現(xiàn)熱應(yīng)力和組織應(yīng)力而導(dǎo)致零件變形。淬回火后零件的變形（包括尺寸變化和形狀變化）受很多因素影響，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題，如零件的形狀與尺寸、原始組織的均勻性、淬火前的粗加工狀態(tài)（車削時(shí)進(jìn)刀量的大小、機(jī)加工的殘余應(yīng)力等）、淬火時(shí)的加熱速度與溫度、工件的擺放方式、入油方式、淬火介質(zhì)的特性與循環(huán)方式、介質(zhì)的溫度等均會(huì)影響零件的變形。應(yīng)結(jié)合具體設(shè)備和產(chǎn)品對(duì)變形進(jìn)行研究，提出控制變形的措施，如采用旋轉(zhuǎn)淬火、壓模淬火、控制零件入油方式等，減小熱處理變形，提高加工效率和零件性能。

　　馬氏體淬火后，零件的尺寸穩(wěn)定性主要受以下三種不同轉(zhuǎn)變的影響：碳從馬氏體晶格中遷移形成ε-碳化物、殘余奧氏體分解和形成fe3c,這三種轉(zhuǎn)變相互疊加。在50～120℃之間，由于ε-碳化物的沉淀析出，引起零件的體積縮小，一般零件在150℃回火后已完成這一轉(zhuǎn)變，其對(duì)零件以后使用過程中的尺寸穩(wěn)定性的影響可以忽略；在100～250℃之間，殘余奧氏體分解，轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體，將伴隨著體積漲大；在200℃以上，ε-碳化物向滲碳體轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致零件體積縮小。研究表明：殘余奧氏體在外載作用或較低的回火溫度下（甚至在室溫下）也發(fā)生分解，導(dǎo)致零件尺寸變化。因些，在實(shí)際使用中，所有的軸承零件的加火溫充應(yīng)高于使用溫度50℃，對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高的零件要盡量降低殘余奧氏體的含量，并提高貯運(yùn)和使用中的尺寸穩(wěn)定性、精度、壽命及可靠性。

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