轴承钢球淬火开裂与锻造及热处理

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分析认为，轴承钢球淬火开裂与锻造及热处理工艺密切相关。锻造加热时间或温度控制不当，造成钢球过热或过烧，故晶粒粗大，工件韧性下降。另一方面，120mm钢球中心部位锻造变形小，冷却速度也较小，因而该部位再结晶晶粒粗大，造成钢球裂纹断裂最易先在中部发生。　　
      从热处理工艺分析，由于进行锻后余热淬火，轴承钢球未进行球化退火处理，故晶粒粗大，并存在带状组织；同时，淬火马氏体中碳含量很高，锻后淬火中入水温度偏高，使钢球淬火应力增大。分析认为，120mm钢球采用水冷淬火，温度分布很不均匀，形成很高的组织应力，其表面呈压应力状态.内部为拉应力，内部拉应力是造成工件断裂的主要原因。此外，轴承钢球水淬冷却能力强，且工件内层状组织粗大，接近心部处存在较硬的组织，使工件心部韧性差，存在裂纹开裂隐患。工件生产中淬火后未及时回火，淬火后应力很高而没有得到消除和释放，从而导致钢球开裂损坏。
/ N; q/ z8 A; Z　　综上分析，提出高碳马氏体钢球防止开裂工艺改进措施如下：
  X) O0 w1 C: A& J( w　　(1)锻造。加大锻造比，严格锻造工艺控制，防止锻后心部组织粗大。
/ z6 A, C* g& u　　(2)淬火前增加球化退火，细化组织，使工件淬火后呈细针状(细片状.)马氏体，防止淬火后产生粗大组织。
* Q3 M9 ?: c3 @3 c% e5 ?　　(3)降低轴承钢球淬火入水温度，提高出水温度，可使工件淬火应力明显减小和缓和。
0 h, M' q1 l# W　　(4)淬火后及时回火，消除淬火应力，稳定组织，进一步去除工件产生开裂的隐患。
+ q6 ^3 t- a+ {$ |* v　　采用上述工艺改进后，轴承钢球淬火开裂失效现象消除，工件热处理后质量优良，生产运行良好。