大型轴承套圈热处理余热整形新方法

2014-03-16孙茂林马忠超

哈尔滨轴承 2014年2期

孙茂林，马忠超

（瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁瓦房店 116300）

1 前言

轴承套圈在淬火过程中不可避免出现组织应力和热应力，导致套圈椭圆变形。按照套圈类型、套圈系列、套圈尺寸、套圈的磨削留量、加工设备水平等因素的影响，每个轴承制造厂制定了相应的轴承套圈变形标准。大型轴承套圈超出变形标准后，需要进行整形，通常采用内撑整形工艺，该整形工艺套圈通常需要两次回火。介绍一种新的整形方法，减少回火次数，降低生产成本，提高设备利用率，缩短生产周期。

2 原热处理整形工艺

套圈淬火后，椭圆变形超过标准规定范围可进行内撑整形，其整形工艺规程见表1，即在套圈内径方向短轴处用螺丝顶撑开，使短轴反变形为长轴。按经验反变形量为70%，而后连同螺丝顶一块回火。整形回火规程与正常回火相同，回火后冷至室温，卸下螺丝顶，变形合格者，再按正常回火工艺回火一次，以进一步消除应力。

表1 套圈内撑整形工艺规程

内撑整形的方法为：套圈淬火后冷至室温，测量直径变动量——不合格整形（按回火工艺整形）——拆除整形工具——再测量直径变动量——整形合格品按附加回火工艺回火——测量直径变动量，合格后移交，不合格重新整形。

如果在常温下带顶整形，应力无法释放，并且容易将套圈撑裂，所以采用带顶回火整形，带顶回火整形的回火温度不超过套圈正常回火温度，以保证套圈带顶整形回火后的硬度。该整形方法能够有效地减少热处理后的套圈变形，使套圈变形处于合格范围内，但该整形方法需两次回火，费时费力且浪费能源。

3 改进后的热处理整形工艺

针对两次回火整形工艺存在的费时费力且浪费能源问题，利用自回火原理，对该工艺进行了改进。所谓自回火原理，即工件在淬火冷却时将工件冷却至一定时间，利用自身的热量，对工件进行回火的工艺叫作自回火[1]。采用自回火，可简化工艺，节省回火设备和回火时间。

轴承套圈在淬火冷却到Ms点以下冷却一段时间后，使马氏体转变，在保证轴承热处理金相组织和硬度合格的情况下，提高轴承套圈淬火出油温度，使套圈出油温度控制在120～150℃，出油温度可由红外线测温仪测量或凭实践经验，在此温度操作人员带高温防护手套快速测量变形，并及时进行带顶自回火整形，随着套圈温度的降低残余奥氏体也有一定的转变，应力释放，达到整形的作用。

由于套圈出油温度低于带顶回火整形的回火炉的回火温度180℃，所以经过长期的生产实践总结出，带顶余热自回火整形反变形量由70%提高到150%，通过淬火轴承套圈自身温度（120～150℃）自回火达到整形目的，即减少一次回火。

改进后的余热自回火整形工艺为：套圈淬火后出油温度控制在120～150℃，测量直径变动量——不合格套圈余热自回火整形——拆除整形工具——再测量直径变动量——整形合格品按附加回火工艺回火——测量直径变动量，合格后移交，不合格重新整形。