发布日期:2015-03-24 14:15:24
一、轴承钢的特点及性能
轴承钢是用来制造滚珠,滚柱,轴承套圈的钢。轴承钢有较高硬度和耐磨性,以及高的弹性极限,并且由于轴承钢的化学成分的均匀性、碳化物的分布等要求都十分的严格,故是所有钢铁中要求严格的钢种之一。广泛应用于交通,风电能源,矿山机械,电力设备等领域。
为了满足轴承钢的使用性能要求,一般轴承钢需具备以下条件:1)好的抗疲劳强度;2)高硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度;3)耐磨性、低的摩擦系数;4)弹性极限;5)良好的抗冲击断裂韧性;6)好的尺寸稳定性;7)良好的防锈性能;8)良好的冷、热加工性能。
轴承钢经过铸造之后,针对不同工件的使用性能,对工件的硬度要求也不同,故轴承钢在加工过程中需进行热处理工艺,使其能满足轴承的使用性能要求。
二、轴承钢的热处理工艺
轴承钢的热处理工艺一般有退火(加工工件之前),淬火、回火(工件粗加工之后)。在热处理过程中常出现脱碳,变形,零件表面出现花斑,花脸,颜色不正等问题,故在进行热处理时需注意以上问题。
退火:在工件进行加工之前,对轴承钢进行退火,达到一定的硬度要求,如GCr15要求硬度范围在179-207BB(88-94HB),其他的则在179-217HB(88-97HB)范围内, 硬度不合格,需认真分析原因,可能会对后面的淬回火造成影响。
淬回火:壁厚不大于12mm时,淬火后硬度≥63HRC(洛氏硬度),回火后硬度60-65HRC之间,其中根据客户要求不同,淬回火工件硬度不同。正常淬火时,硬度值主要取决于回火硬度。并且同种材质不同进项组织,其淬火温度也不同,如GCr15马氏体正常情况下,淬火问题为840℃左右,一般不超过850℃。贝氏体GCr15的加热温度一般在865-890℃。
轴承钢经过热处理之后,对硬度的均匀性也有所要求,标准规定,同一零件硬度均匀性一般为1HRC,外径200mm-400mm之间的硬度均匀性为2HRC,大于400mm时是3HRC。
经过淬回火后轴承钢硬度得到提高,获得良好的使用性能,但在进行精车加工时常会出现硬度高难加工的问题,如刀具磨损快,效率低,表面粗糙度不够等。此时在选择刀具材料就尤为重要。
三、加工轴承钢的刀具材料选择
轴承钢的简单加工工艺为冶炼—铸造—退火—粗加工—淬火、回火—精加工。经过淬回火后的工件硬度一般在HRC45以上,对于高硬度轴承钢件,传统刀具(硬质合金刀具和陶瓷刀具)已不能满足加工要求。硬质合金刀具的性能在此不在赘述,目前,适合加工高硬度轴承钢件的刀具材料有陶瓷刀具和立方氮化硼刀具,陶瓷刀具脆性大是众所周知的,不能大余量车削加工,不能断续切削。如热处理后的工件变形量小,表面较平整,余量较小时适合选择陶瓷刀具。
立方氮化硼刀具的缺点和陶瓷刀具一样脆性大,但相较于陶瓷刀具,立方氮化硼刀具还是有一定的抗冲击性的,其高硬度高强度,良好的耐磨性使之成为加工高硬度轴承钢的主要刀具材料。尤其是开云app(kaiyun)官方网站研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具,使其打破了立方氮化硼刀具只能小进给量加工工件,不能断续切削的说法。
开云app(kaiyun)官方网站作为集立方氮化硼刀具设计,生产,技术服务于一体的中国刀具,自创业以来,准确把握时代的变化脉搏,不断努力开发,提供可迅速满足日益多样化需求的高品质,高性能刀具产品。凭借长期培养积累的技术实力和尖端的技术开发能力,研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具,在国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念,并适应当代“高速,精密加工”等切削要求。在超硬刀具学术界享有很高声誉。
开云app(kaiyun)官方网站针对轴承钢研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号,BN-H11牌号和BN-S20牌号,使加工高硬度轴承钢件变得轻松。其中BN-S200牌号和BN-S20牌号属于整体式立方氮化硼刀具(刀具图片是一样的),BN-H11牌号属于焊接时立方氮化硼刀具,刀片图样如下图。
四、开云app(kaiyun)官方网站针对不同的工件,硬度,余量,选择相对合适的刀具牌号及切削参数,方案如下:
(1)精车回转支承轴承滚道,端面,硬度HRC47-55,余量<2mm:选择开云app(kaiyun)官方网站非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S200牌号(圆形刀片),切削参数:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。加工效果:刀具寿命是陶瓷刀具的7倍,表面粗糙度控制在Ra0.6-1.0之间。
(2)精车回转支承轴承外圆,端面,硬度HRC47-55,沟道硬度HRC55-62;余量≥2mm:选择开云app(kaiyun)官方网站非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S20牌号,切削参数:ap=1mm,Vc=140-180m/min。加工效果:刀具寿命长,可代替粗磨,表面粗糙度达到Ra0.4。
(3)精车冶金轴承外圆、内孔,硬度HRC62:选择开云app(kaiyun)官方网站非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H11牌号,切削参数:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。加工效果:与国外PCBN刀具相比寿命长,表面粗糙度在Ra0.8以内。
(4)精车中小轴承和非标轴承内外圈,(Gcr15材质硬度HRC62以上),选择开云app(kaiyun)官方网站刀具BN-H20牌号(余量<0.5mm)和BN-S20牌号(余量>1mm),其切削参数:ap=0.1-0.3mm,Fr=0.1-0.12mm/r,Vc=120-180m/min。加工效果:BN-S20牌号加工直径500mm以下的淬火轴承钢件可一次走刀完成代替粗磨工序。