预防GCr15SiMn钢制特大型圆锥套圈油沟淬火裂纹热处理工艺研究.pdf

学兔兔 轴承技术 2012年第1期 ·19· 预防GCrl5SiMn钢制特大型圆锥套圈 油沟淬火裂纹的热处理工艺研究 (热处理厂) 张中文 陈卉珍 陈国志 摘 要：对裂纹的成因进行了详细的分析，从热处理工艺角度，探求减少或杜绝GCrl5SiMn钢制 特大型圆锥套圈油沟淬火裂纹的试验方案。结果表明：合适的热处理工艺可以减少油沟淬火裂纹。 关键词：GCrl5SiMn钢；油沟；淬火；裂纹；热处理 轴承零件热处理后产生的裂纹有很多种， 1 淬火裂纹及原因分析 以淬火裂纹为主。由于产生的原因和解决的 淬火裂纹是指工件在淬火过程中出现的 办法各不相同，因而弄清淬火裂纹的原因非常 开裂纹现象。它主要是由于淬火冷却时所形 重要。为此必须对裂纹产生的部位、裂纹的形 成的内应力(主要是拉应力)超过该温度下材 状、断面的颜色、断面的形态以及使用条件和 料的断裂强度而造成的。特别是在200cC以 状况、裂纹产生的时间、裂纹产生率、内部组织 下，由于发生马氏体转变，产生了较大的组织 和材料等进行详细分析。为了防止裂纹再次 应力，而此时钢的塑性又差，所以容易产生裂 发生，对裂纹产生的原因进行充分的研究是非 纹。但实际上我们看到的裂纹不一定都是淬 常重要的。本课题主要从热处理工艺角度，探 火工艺不良所引起的，可能有原材料的缺陷、 求减少或预防GCrl5SiMn钢制特大型圆锥套 锻造裂纹等。裂纹的断口特征如表1。 圈油沟淬火裂纹的可能性。 表1 裂纹的断口特征 断口色泽 原 因 光泽、透油 油淬时开裂纹，油渗入工件。 发黑 淬火加热前已存在裂纹(多数是锻造裂纹)，加热时形成氧化物。 发紫 淬火钢回火时产生的裂纹。 1．1 淬火裂纹的形成原因分析 凹角，各部分体积尽量均衡，厚薄要均匀。 (1)原材料组织中存在缺陷，如白点，大块 (3)淬火加热时过热，严重过烧和脱碳引 非金属夹杂物，夹杂物偏析，未焊合的气孔，锻 起的淬裂。淬火加热时因温度过高或保温时 造折叠等，破坏了金属的连续性，淬火时应力 间过长，引起奥氏体晶粒粗大，淬火冷却后得 集中，易产生裂纹。 到粗针状马氏体，脆性大，开裂倾向大；工件的 (2)结构设计不良所引起的淬裂。工件结 表面脱碳降低了疲劳强度，也容易引起淬火裂 构的设计必须注意形状简单、对称，避免尖角、 纹。这是因为淬火时脱碳层不发生奥氏体向 学兔兔 · 20· 轴承技术 2012年第1期 马氏体转变，而心部的奥氏体向马氏体转变， 度的工艺试验。第三阶段，完成保护气氛加热 增加了工件表面的拉应力，这种现象在油淬时 的工艺试验。第四阶段，与上工序配合完成套 尤为显著。 圈油沟形状及深度的工艺研究。 (4)淬火冷却方法不当所引起，如含碳或 2．1 去应力退火工艺的确定 合金元素较高的钢在马氏体转变温度以下，快 轴承套圈车加工后，在室温下内部均保留 冷易产生裂纹。