Verbesserung des Wärmebehandlungsprozesses für Dünnringlager

Zielt auf das Problem der Verformung von Dünnringlager Nachdem er Ringe mit größeren Außendurchmessern nach konventionellen Wärmebehandlungsprozessen hergestellt hatte, verbesserte Aubearing den Wärmebehandlungsprozess durch experimentelle Analysen. Durch Senken der Abschrecktemperatur, Auswahl einer geeigneten Aufheizzeit, Erhöhen der Abschrecköltemperatur und Reduzieren der Ölrührgeschwindigkeit (oder sogar ohne Rühren) kann die Wahrscheinlichkeit einer Verformung von Lagerringen mit dünnem Querschnitt wirksam verringert werden.

Inhaltsverzeichnis

Ursachen für die Verformung dünnwandiger Lagerringe

Einer der Hauptgründe für die Verformung von Lagerringen ist die thermische Belastung und große organisatorische Belastung, die durch ungleichmäßige thermische Ausdehnung und Kontraktion zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Rings sowie unterschiedliche interne Strukturumwandlungen während des Wärmebehandlungs-, Erwärmungs- und Abkühlungsprozesses verursacht wird. Wenn die Ferrule eine allgemeine plastische Verformung erfährt, manifestiert sich die Verformung als Ausdehnung oder Kontraktion in Durchmesserrichtung; Wenn eine lokale plastische Verformung auftritt, äußert sich dies in einer Zunahme von Rundheits- oder Zylindrizitätsfehlern. Da die Abkühlgeschwindigkeit des Abschrecköls schnell ist und die Aufheizgeschwindigkeit der Ferrule im Heizofen bei weitem übersteigt und die dünnwandige Ferrule eine geringe Steifigkeit aufweist, entstehen die meisten verformten Ferrulen während des Abkühlprozesses.

Es gibt viele Faktoren, die die Verformung von Lagerringen durch die Wärmebehandlung beeinflussen. Jede Methode, die die thermische Spannung und die internen Strukturspannungen, die während des Wärmebehandlungsprozesses entstehen, reduzieren kann, kann die Verformung von Lagerringen mit dünnem Querschnitt verringern. Aus Sicht des Wärmebehandlungsprozesses kann die Verformung der Zwinge wirksam reduziert werden, indem die Abschrecktemperatur gesenkt, die Haltezeit entsprechend gesteuert, die Abschrecköltemperatur erhöht und die Rührgeschwindigkeit des Abschrecköls verringert wird. Um seine Verformung zu kontrollieren, muss daher ein geeigneter Wärmebehandlungsprozess entwickelt werden, um die thermische Belastung und die Gewebebelastung zu kontrollieren.

Ursprünglicher Wärmebehandlungsprozess

Am Beispiel des Außenrings 6014-2RLD ist das Material GCr15; Bei der Wärmebehandlungsanlage handelt es sich um eine Produktionslinie zur Wärmebehandlung mit Rollengitterband und endothermer Schutzatmosphäre. Das Abschrecköl ist ein Abschrecköl der isothermen Güteklasse 1# und die normale Betriebstemperatur beträgt 80 bis 120 °C. Der ursprüngliche Wärmebehandlungsprozess ist: Abschrecktemperatur 855 °C, Aufheizzeit 30 Minuten; Abschrecköltemperatur 100 ℃, ein Satz Ringe wird mit entsprechendem Spannungsarmglühen hinzugefügt nach dem CNC-Drehen; Während der Abschreckphase wird die Abschreckerwärmungstemperatur angemessen gesteuert und die Abschreckkühlung wird angemessen gesteuert. Geschwindigkeit; Blockieren des Ölgrabens mit Wasserglas, Asbestseil oder feuerfester Erde vor dem Abschrecken und Erhitzen; Durch den Einsatz von Schutzatmosphärenheizung usw. kann das Auftreten von Ölgrabenrissen verringert werden.

Die Verbesserung der Struktur oder Form der Ölnut, um die Auswirkungen von geraden Ölnuten und scharfen Ecken zu vermeiden, wird auch eine positive Rolle bei der Kontrolle des Auftretens von Ölnutrissen spielen. In den letzten Jahren hat Aubearing etwa 3,000 extragroße GCr15SiMn-Stahlhülsen hergestellt, die auf der Grundlage der oben genannten Glüh- und Abschreckprozesse hergestellt und verifiziert wurden. Nach dem Abschrecken und Anlassen wurden sie sandgestrahlt und geprüft. Es wurden keine Risse in der Ölnut festgestellt und alle wurden qualifiziert, was ebenfalls bewiesen ist. Durch den richtigen Wärmebehandlungsprozess kann das Auftreten von Abschreckrissen in der Ölnut wirksam vermieden werden.

Eine Umlaufölpumpe und eine Kühlölpumpe laufen normal; Die Anlasstemperatur beträgt 180°C und die Anlasszeit beträgt 3 Stunden. Nach der Wärmebehandlung nach diesem Verfahren ist der Rundheitsfehler der Aderendhülsen groß und mehr als 50 % der Ringe weisen einen VD sp von mehr als 0 mm auf, sodass der Arbeitsaufwand für das Sortieren und Korrigieren enorm ist.

Verbesserung des Wärmebehandlungsprozesses

Analyse und Schlussfolgerung von Faktoren wie Heiztemperatur, Heizzeit, Kühlöltemperatur, Kühlöl-Rührgeschwindigkeit, die sich auf die Verformung bei der Wärmebehandlung auswirken, und Prüfung des Wärmebehandlungsprozesses.

Test 1: Kühlparameter unverändert lassen und Heizparameter ändern.

Das heißt, die Abschrecktemperatur wird auf 820 °C geändert, die Aufheizzeit beträgt 40 Minuten und andere Prozessparameter bleiben unverändert. Nach dem Test haben nur 48 % der Außenringe einen VD sp ≤0. 2 mm.

Test 2: Heizparameter unverändert lassen und Kühlparameter ändern.

Das heißt, die Abschrecköltemperatur wird auf 120 °C geändert und die Umlaufölpumpe und die Kühlölpumpe werden abgeschaltet, während andere Prozessparameter unverändert bleiben. Nach dem Test ist der Außenring mit VD sp ≤0. 2 mm machen 62 % aus.

Test 3: Heizparameter und Kühlparameter wurden gleichzeitig geändert.

Das heißt, die Abschrecktemperatur wird auf 820 °C geändert, die Aufheizzeit beträgt 40 Minuten, die Abschrecköltemperatur beträgt 120 °C, die Umlaufölpumpe und die Kühlölpumpe werden abgeschaltet und der Anlassprozess bleibt unverändert. Nach dem Test ist der Außenring mit VD sp ≤0. 2 mm erreichten mehr als 70 %.

Aus den oben genannten drei Tests ist ersichtlich: Test 1 verbesserte die Verformung der Ferrule nur geringfügig, und der Effekt war nicht signifikant; Test 2 verbesserte die Verformung der Ferrule deutlich; Test 3 hatte die beste Wirkung hinsichtlich der Verbesserung der Verformung der Ferrule.
Daher wurde das neue Wärmebehandlungsverfahren wie folgt festgelegt: Abschrecktemperatur 820 °C, Aufheizzeit 40 min, Abschrecköltemperatur 120 °C, Umwälzpumpe und Kühlölpumpe abgeschaltet, ölfreies Rühren; Anlasstemperatur 180°C, Anlasszeit 3 h. Die durch das neue Wärmebehandlungsverfahren erzielte Struktur und Härte erfüllen die Anforderungen von JB / T 1255-2001 „Technische Bedingungen für die Wärmebehandlung von Wälzlagerteilen aus Wälzlagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und Chromgehalt“. Nehmen Sie stichprobenartig 100 Stück von jeder der neuen und originalen Wärmebehandlungshülsen und messen Sie VD sp. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleich verbesserter und ursprünglicher Prozesse		VD sp /mm							Gesamt
Vergleich verbesserter und ursprünglicher Prozesse		<0. 10	0. 10 ~ 0. 15	0. 15 ~ 0. 20	0. 20 ~ 0. 25	0. 25 ~ 0. 30	0. 30 ~ 0. 35	> 0. 35	Gesamt
ursprüngliche Prozesse	Stück	8	15	22	28	17	7	3	100
ursprüngliche Prozesse	Prozent /﹪	8	15	22	28	17	7	3	100
verbesserter Prozess	Stück	15	24	35	16	8	2	0	100
verbesserter Prozess	Prozent /﹪	15	24	35	16	8	2	0	100

Es ist ersichtlich, dass nach der Verarbeitung des Außenrings von 6014-2RLD gemäß dem ursprünglichen Prozess nur 45 % des Außenrings mit VD sp ≤0 vorhanden sind. 2 mm und 73 % des Außenrings mit VD sp ≤0. 25mm werden nach dem neuen Verfahren verarbeitet. Der Außenring mit VD sp ≤0. 2 mm hat 74 % und der Außenring mit VD sp ≤0. 25 mm hat 90 %. Daher kann das neue Wärmebehandlungsverfahren tatsächlich die Verformung der Ferrule reduzieren.

Darüber hinaus wird die Abschrecktemperatur noch weiter genutzt dünnwandiges Lager 6214-2RLD mit größerem Außendurchmesser (Außendurchmesser <125 ± 15 mm, Innendurchmesser < 0 + 03 mm, Breite 108 ± 0 mm) 120 ℃, Aufheizzeit 24 min, Abschrecköl Temperatur 10 ℃, Umwälzpumpe und Kühlölpumpe abschalten, kein Öl rühren; Bei einem Wärmebehandlungsprozesstest mit einer Anlasstemperatur von 0 °C und einer Anlasszeit von 03 Stunden wurde festgestellt, dass auch die Verformung der Ferrule deutlich reduziert wurde. Klein.

Fazit

Für Lagerringe mit großen Außendurchmessern, die sich leicht verformen, kann durch Senken der Abschrecktemperatur (820–830 °C), Auswählen einer geeigneten Heizzeit, Erhöhen der Abschrecköltemperatur (120 °C) und Reduzieren der Ölrührgeschwindigkeit (bzw auch ohne Rühren), kann es die Wärmebehandlungsverformung der Zwinge wirksam reduzieren.