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轴承加工工艺.doc

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轴承 加工 工艺
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转 盘轴 承加工 工艺 流程简 介 1 )锻 件毛坯 的检 查 在加工前首先了解毛坯的材质、 锻后状态 (一般为正回火状态, 查阅锻件合 格证即材质书) 。其次要检查毛坯是否有叠层、裂纹等缺陷。 测量毛坯外型尺寸。 测量毛坯内外径、 高度尺寸、 计算加工余量, 较准确地 估算出车削加工的分刀次数。 2) 车削加工 2.1 粗车: 根据车削工艺图纸进行粗车加工, 切削速度、 切削量严格按工艺规定 执行(一般切削速度为5转/分钟。切削量为10mm~12mm)。 2.2 粗车时 效:轴 承零 件粗车完 成后, 采用三 点支承、 平放( 不允许 叠放) ,时 效时 间不小于48小时后才能进行精车加工。 2.3 精车轴承零件精车时,切削速度每分钟6至8转,切削量0.3~0.5 毫米。 2.4 成型精车: 轴承零件最后成型精车时, 为防止零件变形, 须将零件固定夹紧 装置松开,使零件处于无受力状态,车削速度为每分钟8转、切削量为0.2毫米。 2.5 交叉、 三排滚子转盘轴承内圈特别工艺: 为防止交叉、 三排滚子转盘轴承内 圈热处理后变形。 车削加工时必须进行成对加工, 即滚道背靠背加工, 热处理前 不进行切断,热后切断成型。 2.6 热后精车:轴承内外圈热处理后,进行精车成工序、工艺规程同2.3、2.4 3) 热处理 — 3.1 滚道表面淬火:轴承滚道表面中频淬火,硬度不低于55HRC , 硬化层深度 不小于4毫 米, 软带 宽 度小于50 毫 米, 并在 相 应处作 标记 。 ( 有时 客户要 求可 以渗碳、渗氮、碳氮共渗等) 3.2 热后回火处理: 轴承内外圈中频淬火后需在200C 度温度下48小时方可出炉。 以确保内应力的消失。 4) 滚、铣加工 — 4.1 对有内外齿的转盘轴承, 磨削加工前要进行滚铣齿工序, 严格按工艺要求加 工,精度等级要达到8级以上。 5) 钻孔— 5.1 划线: 在测量零件 的外型尺寸后, 按图纸 规定尺寸进行划线 、 定 位工序, 各 孔相互差不得大于3%0 。 5.2 钻孔: 对照图纸检测划线尺寸, 确保尺寸正确无误后再进行钻孔工序, 分体 内套转盘轴承安装孔应组合加工,并使软带相间180C 度各孔距误差不得大于 5%0 6) 磨削加工 — 6.1 粗磨: 采用中刚玉 、 软三颗粒度为36度, 大气孔树脂砂轮进行磨削, 线速度 控制在1500 转/ 分钟,防止滚道烧伤。最大磨削深度不得超过1毫米。 6.2 精磨: 采用颗粒度46度或60度树脂砂轮磨削, 磨削量要小于粗磨加工, 光洁 度要达到图纸规定等级 7) 其 他零件 — 7.1 滚动体:自行加工或采用定点厂 家的钢球滚子,精度等级要符合图纸要求, 滚动体相互差小于5%0 , 轴承装配前要进行表面磁粉探伤和超声波探伤, 出具探 伤报告。 7.2 保持器: 采用定点厂家生产的保持器, 采用材料符合图纸要求, 装配使用前 要进行严格检测,出具检测报告。 7.3 密封圈: 采用定点厂家生产的密封条。 装配前要进行严格检测, 并出具检测 记录。 8) 装配— 8.1 配制游隙: 磨削加工后要进行试装配, 以便测出初步游隙, 根据计算数据及 试装游隙,再进行最后磨削加工,配出最终图纸规定游隙。 8.2 零件检测:游隙配制完成后,要再进行最后的零件检测 ,并作相应记录。 8.3 退磁、清洗、包装并出具合格证。 9) 交验文件 为了使用户更好地了解转盘轴承的内在质量及材料来源等技术参数, 提供以下技 术资料: (1) 转盘轴承合格证。 (2)转盘轴承安装使用说明书。 (3) 轴承零件材料合格证(材质书) 。 (4)滚动体探伤报告。 (5) 轴承热处理合格证 10) 附件 — (1)转盘轴承合格证样本。 (2)转盘轴承各零件检测记录表(略) 。 (3)转盘轴承成品检测记录表。 轴承套圈锻造 CAPP 系统的研究 刘军 薛进 学 [1]河 南农 业大 学 450002 [2] 河 南科 技大 学机 电工 程 系 文章摘要:对锻 造CAPP 系 统进行 了研 究, 叙述 了锻 造工艺 过程 的设 计, 研制 开发 了 BFCAPP 系统, 该系 统能 自动 生成 轴承套 圈的 锻造 工艺 过程 文件。 文章主题:CAPP 锻 造工 艺 轴承套 圈 过程 文件 计算 机辅助 工艺 过程 设计 文章内容:锻 压技 术 2003 年第3 期轴 承套 圈锻 造系 统的研 究河 南农 业大 学(4500 02) 刘 军河 南科 技大 学机 电 工程系 薛进 学摘 要对 锻造 系统进 行了 研究,叙 述了 锻 造工艺 过程 的设计,研 制开 发了 系 统, 该系统 能自 动生 成轴 承套 圈的锻 造工 艺过 程文 件. 关 键词锻 造工 艺 轴承套 圈,, —,,.. 一, 引 言 计算机 辅助 工艺 过程 设计() 是与 之间 的重 要桥 梁,是 实现的 关键 技术. 长时 期以 来,的 研究 都集中 在金 属切 削加 工方 面,但 在机 械制 造中 的其 它 许多领 域还 很 少使用 计算 机来 完成 工艺 过程设 计. 锻压 加工 工艺 属 金属塑 性成 形加 工领 域, 它 的工艺 过程 设计不 同于 金属 切削 加工 工艺过 程设 计, 尤其 是在 工 艺方案 的确 定和 工序 尺寸 的计算 上, 具 有自己 的特 点. 我们 研究 开 发了轴 承套 圈锻 造系 统—— ℃系统. 二,锻 造工 艺过 程设计 的原 始资料轴 承套 圈锻 造工 艺过 程设计 需要 确定 锻 件 的形 状,尺寸,公差, 技术 要求, 原材料 种类,重 量规格 以及 锻压 设备, 工 模 具尺寸,劳 动组 织, 劳 动定 额等一 系列 内容.设 计结 果 可以用 图示 表格和 文字*男,5 岁,副 教 授收稿 日期:2002 —05 —174 说明 等多 种形 式表 达. 轴 承套圈 锻造 工艺过 程设 计的 原始 资料 有:轴 承套 圈零 件图; 车加 工的工 艺方 法; 锻件 的余 量,公差 标准 和 技术检 查条 件; 模具 设计 标 准;锻 件的 生产 纲领. 三, 锻 造工艺 过程 设计 步骤 轴承 套圈锻 造工 艺过程 设计 的步 骤与 一般 金属切 削加 工工 艺过 程设 计的步 骤有 相似 之处,图1 是系统 的流 程 图.图1 系 统的 流程 图 1. 轴承套 圈锻 件图 的绘 制首 先 根据 轴承 零件 图绘 制锻 件图. 轴承 套圈 一般是 回转 体, 有以 下几 种 形式: 圆筒 形, 内 沟形,外沟形,内 锥形, 外梯 形和 圆盘 形等. 为了 节 省原材 料, 在绘 制锻 件图 时 要求使 锻件 的形 状与 产品 的形状 尽可 能接 近, 但也 要 考虑加 工工 艺的可 行性.对 于一 般的 中 小型深 沟球 轴承 采用 圆筒 墅的锻 件图.锻 件形 状确 定 以后, 再加 上 机械加 工余 量, 就可 以得 到 锻件的 外形 尺寸.系 统中 锻 件图的 绘制 分两 步: 一是 根 据轴承 成品 形状和 加工 工艺 性确 定锻 件形状,用 绘制 出来; 二是 计算锻 件外 形尺 寸, 连同 产 品外形 尺寸 一 起标注 在锻件 图中.2. 轴承 套圈锻 造工艺 方案的 确定 因为轴 承套圈 锻造生 产的 专业化 程度高, 工艺的 通用 性较 大, 本文 总 结了现 场生 产情 况和 各型 号轴承 套圈 的特 点, 设计 了 工艺知 识库. 在设计 锻造 工艺 时, 通过 调 用工艺 决策 模块 来完 成轴 承套圈 工序 方案 的设 计, 即 用零件 信息 与工艺 要求 和知 识库 中的 条件相 匹配,得 出合 理的 工 艺方案.3. 轴承 套圈 锻件 余 量和公 差的 确定轴 承套 圈要 经过 车, 磨,热处 理等 多道 切削 与非 切 削加工 工序 的加 工, 锻件 余 量与公 差的 确定必 须保 证锻 件经 多道 工序加 工后,不 能存 在任 何 表面缺 陷和 软点.本 系统 相 对于不 同的 工艺方 案, 将余 量和 公差 数 据库划 分成 多块,每 个不 同 的余量 数据 库的 检索 条件 各不相 同. 这 样,一 旦工 序方 案确 定下 来,系统 就以 不同 的检 索条 件 到对应 的余 量数 据库 中找 到正确 的余 量和公 差. 这种 设计 方法 快 捷准确,符 合工 艺习 惯, 有 利于利 用现 有的 工艺 数据 库.4. 锻件 重 量的计 算锻 件重 量可 按体 积不变 定律 来计 算, 如圆 筒 型轴承 套圈 锻件 的重 量计 算公式 为: 一 6165410 一.(--)式中 —— 重量, —— 外圆 直径, —— 内圆直 径,- —— 宽度,本 系 统将工 艺过 程设计 中所 用到 的设 计规 则和各 种工 况下 相应 的工 艺参数 选择 方法 进行 归纳 总结, 建立 了工 艺参数 知识 库. 这样, 整个 计算过 程中 各个 计算 公式 所用的 参数 会根 据工 况的 不同, 选取 不同 的数值.考 虑到 拔模 斜度 所 形成的 余量 和锻 造圆 角使 锻件的 实际 重量 大于 理论 计算重 量, 本系统采 用锻 件的 最大 尺寸 来计算 锻件 的重 量.(1) 下 料重量 和规 格的 确定 公式 如下 —+3+4 一 (+3)(1+) 式 中一 下料 重量, ——锻 件重 量, —— 工艺 耗 损,即 料心 重量, —— 加热 烧损, —— 火 耗系数(一般,一 火火 耗系 数为 3, 二 火火 耗系 数为 2)锻造轴 承套 圈的 原材 料大 多是圆 棒料, 由体积 不变定 律,料 段重量 应与套 圈的下 料重 量相等, 即:一 6. 17×10-()最 后是 确定长 径比, 计算并 选取 标准 直径, 计 算 出料段 长度.(2) 材料 消耗 定额的 确定 材料 消耗 定额 是指材 料在 下 料重量 的基 础 上,考 虑到 下 料损耗(热 剪切 下料 时的 加 热烧损,锯 切下 料时 的锯 缝 损耗等)和 料头料 尾的 损耗.它 是投 产 前材料 供应 与成 本核 算的 依据. 可以 按下 式计 算:材 料的工 艺消 耗 定额一 下料 重量+分 摊在 每 段坯料 上的 所有 损耗(3) 工 艺材料 利用 率工 艺材 料利 用率是 用来 表示在 不计 废品 损失 的条 件下钢 材的 有效 利用 率. 计 算公式 如下:工 艺材 料利 用 率一( 成品 套 圈重量/材 料的 工艺 消耗 定 额)1005. 变 形力 的计 算变 形力的 计算 为正 确地 选择 设备和 工模 具 提供了 科学 的依 据. 可以 采 用经验 公式:一0.01()式中 —— 应力 状态,摩擦,坯 料尺寸 对单 位 变形抗 力影 响的 系数 叫 — —变形 速度 对单 位变 形抗 力影响 的系 数—— 变 形温 度下的 强度 极 限 —— 工件 与坯 料的 接触 面积 6. 轴 承套 圈锻 件的 技 术条件 及其 检查 方法 轴承 套圈锻 件的 技 术条件 表达 了锻 件要 求达 到的外 观质 量和 内部 质量. 技术条 件中 所要 求的 形位 公差允 许值 与 机械加 工余 量有 关, 一般 由 机械加 工余 量计 算而 得. 各 种锻造 工艺 所产 生的 形位 误差是 不同 的.系 统设 置了 专门 的数 据 库,用 于存 放不 同锻 造工 艺 所需检 验的 形位 公差 项目, 以及计 算此 形位公 差允 许值 所需 用到 的机械 加工 余量 和计 算系 数.在 计算 形位 公差 允许 值 时,用 锻造 工 艺代号 为关 键字,5 锻压 技 术 2003 年第 3 期气 门变 体 积镦 粗 过程 的有 限元 模拟 技术* 华南 理 工大学 机械 学院(510641) 邝卫华 一阮 锋广 东工 业大 学材料 与能 源学 院肖 小亭 孙友松 摘要 针 对电镦 成形 工艺,提 出了 一 种变体 积镦 粗的 网格 再划 分算法,并 就电 镦有 限元 模 拟技术 中的 网格畸 变, 节点 优化 及新 旧 网格场 量传 递等 问题,提 出 了自己 的见 解. 关键 词电 镦 成形变 体积 网格再 划分 网格 畸变 节点 优化场 量传 递.2 一.,,. — 一,引 言发 动机 气门 是典 型 的带盘 细杆 类零件,由 于头 部与 杆部 横 截面积 相差 甚大,长 径比 超 过了常 规镦*广 东省 自然 科 学基金 资助 项目(990141)** 男,27 岁, 博士研 究生 收稿 日期:2002-12-02 粗 工艺 的允 许范 围(如发 动机 气 门镦粗 部位 长径 比/ 达10 以上, 常规 镦粗 不超 过3), 不能直 接进 行镦 粗. 终成 形 前必须 使用 特殊的方 法制 坯聚 料, 电镦 是 实际中 常用 的一 种方 法. 电 镦时, 在毛 坯的 局部 连续 进 行加热 与镦 粗,因 此毛 坯的 长度 一、轴 承外 圈加 工 1、轴承外圈加工工艺流程:轴承钢 ——> 锻造——> 退火 ——> 车加工——> 热处理 ——> 磨 加工——>装配 ——> 检验 ——> 包 装入 库 2、 锻 造工 艺的 目的 1、 成形 :控 制合 理的 车削留 量。 2、获 得高 寿命 的锻 造流 线 分布, 确保 轴承 寿命 。 3、获 得理 想的 金相 组织 , 为退火 、淬 火做 准备 。 3、 退 火工 艺的 目的 1、降 低硬 度,为 车加 工做 好准备 。 2、获 得理 想的 金相 组织, 为淬火 做好 准备 。 3、为 成品 零件 提供 均匀 分 布的残 留碳 化物 ,确 保轴 承的耐 磨性 。 4、 车 加工 的目 的 1、 成形 2、减 少留 量, 为磨 加工 做 准备。 3、去 除脱 碳层 ,确 保成 品 零件硬 度。 5、 热 处理--- 淬火、回 火 1、 提高 零件 硬度 ,确 保零件 强度 和耐 磨性 。 2、获 得理 想的 金相 组织, 提高零 件寿 命。 6、 磨 加工 的目 的 1、 提高 零件 精度( 尺寸 和形位 精度) 。 2、提 高零 件表 面质 量( 粗 糙度) 。 7、 轴 承检 验( 径向 游隙 、 轴承游 隙、 振动 值、 旋转 灵活性 、残 磁等 ) 二、轴 承磙 子加 工工 艺、 1、 工艺 流程 : 钢丝、棒料 ——>下料 ——> 圆头/ 倒 角 加工——> 热 处理 ——> 磨 加工——> 包 装 类型代 号( 用数 字或 字母 表示) 如下 表: 代号 轴承类 型 原代号 代号 轴承类 型 原代号 0 双列角 接触 球轴 承 6 6 深沟球 轴承 0 1 调心球 轴承 1 7 角接触 球轴 承 6 2 调心滚 子轴 承 推力调 心滚 子轴 承 3 9 8 推力圆 柱滚 子轴 承 9 3 圆锥滚 子轴 承 7 N 圆柱滚 子轴 承 2 4 双列深 沟球 轴承 0 U 外球面 球轴 承 0 5 推力球 轴承 8 QJ 四点接 触球 轴承 6 FAG 造纸 工 业滚 动 轴承 的 后缀 与 技 术明 细 FAG 轴承后缀 -FAG 轴承 后缀描 述 C2- 内部径 向游隙 小于常 规值 C3 - 内部径 向游 隙大于 常规值 C4 - 内部径 向游 隙大于 C3 C5 - 内部径 向游隙 大于 C4 E, ED - 改进 的内部 结构 H40 - 轴承 外圈无 润滑槽 或润滑 孔 H40AB - 调 心滚子 轴承内 圈有 6 个润滑 孔 H40AC - 调心 滚子轴 承内圈有 6 个润 滑 孔和润滑 槽 H40CA - 调心 滚 子轴 承外圈有 6 个润 滑 孔和润滑 槽 H44S - 外 圈带润 滑孔并 用铝塞 塞住 H44SA - 带 3 个铝塞 ,用来 塞住外 圈上 的润滑孔 H44SB - 带 6 个铝 塞,用 来塞住 内圈上 的润滑孔 (只与 H40AC 组合 ) H88 - 内圈 运转精度 P5 级 ,外圈 P4 级+J26C+M15NZ+ 外圈 限定的 宽度公 差 H140 -H40AC ,H44SA ,H44SB 和 T52BW 的组 合 H157 -H40 和 H40AC+ 注油 嘴的组 合 J26A - 径向 跳动最 大点标 于内圈 或套上 J26B - 径 向跳动 最大点 标于外 圈 J26C - 径向 跳动最 大点标 于内圈 和外 圈 M - 机加 工黄铜 保持架 ,滚子 引导 MB - 两 片式机 加工黄 铜保持 架,内 圈引 导 MB1 - 单片 式机加 工黄铜 保持架 ,内 圈 引导 MB2 - 改进 型两片 式机加 工黄铜 保持 架 ,内圈引 导 M15NZ - 带 Talyrond 图和 系列号 码的测 量报告 M17D - 内圈 裂纹检 验 T27 - 带凸面 外径的 圆柱滚 子 T50H - 限定 的外径 公差( 上、下 偏差皆 为负值) T52BW - 内外圈 P5 的运 转精度 (+J26C ) W10A - 外圈 isotemp 淬火 W10D - 内外圈 isotemp 淬火 W209B - 内 圈由表 面渗碳 钢制 成 常用组合 : C3.H40AB.T52BW C3.H40AC.T52BW C3.H140 C3.T52BW C5.M17D.T27.W10A.W209B C5.M17D.T27.W10D H40AB.T52BW H40AC.T52BW H44S.T52BW 锻件的正火处理 作者: 轴承 供应 商网 发 布时 间:2009-1-19 17:24:10 文 字选择 : 大 中 小 yabo亚搏体育官网 次数 :112 锻件的 正火 处理 关键字 :锻 件热 处理 锻件 锻完后为什 么还要进行热 处理--- 目 的在 于细化锻造 过程中所造成 的粗大晶粒, 消除加 工 硬 化 和 残余 应 力, 降低 硬 度,改 善 切 削加 工 性能, 防 止 在锻 件 内 部产 生 白点, 保 证 获得 所 需 的金 属组织 和机 械性 能, 为最 终 热处理 作好 准备 。 常用的 有以 下 6 种。 完 全退火-- 消 除 锻造过 程中 造成的 粗大不 均匀 组织和 魏氏组 织, 使晶 粒细化,并消 除锻件 的残 余应力 和降 低硬 度。 球化退 火--- 获得球状渗碳 体和铁 素体组 织, 它不 仅硬 度变低, 而且在 切削加 工时 易于得 到光洁 的加工 的加 工面,在 随后 淬 火时也 不易 产生 变形 裂纹 。 等温退 火--- 不仅能缩短 退 火时间,并 能得 到均 匀的 组 织,降 低硬 度。 在重 要的 大 型锻件 中, 还可 以用来 扩散 氢气,防 止白 点 产生。 铝合金 和铜 合金 的锻 后热 处理一 般采 用退 火工 艺。 目的是 消除 加工 硬化 、应 力、提 高 塑 性 。 正火--- 可得到较细的珠光体,能提高锻件机械性能 适 于机械加工。 正火并 高温 回火--- 消除正 火冷却 时产 生的 应力,提 高 塑性和 韧性 。 调质--- 锻件具有良 好的 综 合机械 性能 。 铸 造 对 金属 组 织、 机 能的 影响 与 锻 件缺 陷 锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质 量,有的则严峻影响锻件的机能,降低所制成品件的使用寿命,甚至危及安全。 因此, 为进步锻件质量, 避免锻件缺陷的产生, 应采取相应的工艺对策, 同时还 应加强出产全过程的质量控制。本章概要先容三方面的题目:铸造对金属组织、 机能 的影响与锻件缺陷;锻件质量检修的内容和方法;锻件质量分析的一般过 程。 (一) 铸造对金属组织和机能的影响 铸造出产中, 除了必需保证锻件所要 求的外形和尺寸外, 还必需知足零件在使用过程中所提出的机能要求, 其中主要 包括: 强度指针、 塑性指针、 冲击韧度、 疲惫强度、 断裂韧度和抗应力侵蚀机能 等, 对高温工作的零件, 还有高温瞬时拉伸机能、 持久机能、 抗蠕变机能和热疲 惫机能等。 铸造用的原材料是铸锭、 轧材、 挤材和锻坯。 而轧材、 挤材和锻坯分 别是铸锭经轧制、 挤压及铸造加工后形成的半成品。 铸造出产中, 采用公道的工 艺和工艺参数,可以 通过下列几方面来改善原材料的组织和机能:1 )打坏柱状 晶,改善宏观偏析,把铸态组织变为锻态组织,并在合适的温度和应力前提下, 焊合内部孔隙,进步材料的致密度;2)铸锭经由铸造形成纤维组织,进一步通 过轧制、挤压、模锻,使锻件得到公道的纤维方向分布;3)控制晶粒的大小和 平均度;4) 改善第二 相 (例如: 莱氏体钢中 的合金碳化物) 的分布;5) 使组织 得到形变强化或形变 ——相变强化等。 因为上述组织的改善, 使锻件的塑性、 冲 击韧度、 疲惫强度及持久机能等也随之得到了进步, 然后通过零件的最后热处理 就能得到零件所要求的硬度、 强度和塑性等 良好的综合机能。 但是, 假如原材料 的质量不良或所采用的铸造工艺不公道,则可能产生锻件缺陷,包括表面缺陷、 内部缺陷或机能分歧格等。 (二) 原材料对锻 件质量的影响 原材料的良好质量是保证锻件质量的先决 前提, 如原材料存在缺陷, 将影响锻件的成形过程及锻件的终极质量。 如原材料 的化学元素超出划定的范围或杂质元素含量过高, 对锻件的成形和质量都会带来 较大的影响, 例如:S 、B、Cu、Sn 等元素易 形成低熔点相, 使锻件易泛起热脆。 为了获得本质细晶粒钢,钢中残余铝含量需控制在一定范围内,例如 Al 酸 0.02%~0.04% (质 量分 数) 。 含量过少, 起不到控制晶粒长大的作用, 常易 使锻件的本质晶粒度分歧格; 含铝量过多, 压 力加工时在形成纤维组织的前提下 易形成木纹状断口、 撕痕状断口等。 又如, 在 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢中,Ti、 Si 、Al、Mo 的含量越多,则铁素体相越多,铸造时愈易形成带状裂纹,并使零 件带有磁性。 如原材料内存在缩管残余、 皮下起泡、 严峻碳化物偏析、 粗大的非 金属夹杂物(夹渣)等缺陷,铸造时易使锻件产生裂纹。原材料内的树枝状晶、严峻松散、 非金属夹杂物、 白点、 氧化膜、 偏 析带及异金属混人等缺陷, 易引起 锻件机能下降。 原材料的表面裂纹 、 折叠、 结疤、 粗晶环等易造成锻件的表面裂 纹。 (三) 铸造工艺过程 对锻件质量的影响 铸造工艺过程一般由以下工序组成, 即下料、 加热、 成形、 锻后冷却、 酸洗及锻后热处理。 铸造过程中假如工艺不当 将可能产生一系列的锻件缺陷。加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、 保温时间、 炉气成分等。 假如加热不当, 例如加热温渡过高和加热时间过长, 将 会引起脱碳、 过热、 过 烧等缺陷。 对于断面尺寸大及导热性差、 塑性低的坯料, 若加热速度太快, 保温时间太短, 往往使温度分布不平均, 引起热应力, 并使坯 料发生开裂。 铸造成形工艺包括变形方式、 变 形程度、 变形温度、 变形速度、 应 力状态、 工模具的情兄和润滑前提等, 假如成形工艺不当, 将可能引起粗大晶粒、 晶粒不均、 各种裂纹、 折叠。 寒流、 涡流、 铸态组织残留等。 锻后冷却过程中, 假如工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。 (四) 锻件组织对 终极热处理后的组织和机能的影响 奥氏体和铁素体耐热 不锈钢、 高温合金、 铝合金、 镁合金等在加热和冷却过程中, 没有同素异构转变 的材料, 以及一些铜合金和钛合金等, 在铸造过程中产生的组织缺陷用热处理的 办法不能改善。 在加热和冷却过程中有同素异构转变的材料, 如结构钢和马氏体 不锈 钢等, 因为铸造工艺不当引起的某些组织缺陷或原材料遗留的某些缺陷, 对 热处理后的锻件质量有很大影响。现举例说明如下: 1)有些锻件的组织缺陷,在锻后热处理时可以得到改善,锻件终极热处理 后仍可获得满足的组织和机能。 例如, 在一般 过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏 组织,过共析钢和轴承钢因为冷却不当引起的稍微的网状碳化物等。 2)有些锻件的组织缺陷,用正常的热处理较难消除,需用高温正火、反复 正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。例如,低倍粗晶、9Cr18 不锈钢的孪晶碳化物等。 3)有些锻件的组织 缺陷,用一般热处理工艺不能消除,结果使终极热处理 后的锻件机能下降, 甚至分歧格。 例如, 严峻的石状断口和棱面断口、 过烧、 不 锈钢中的铁素体带、莱氏体高合金工具钢中的碳化物网和带等。 4) 有些锻件的组织缺陷, 在终极热处理时将会进一步发展, 甚至引起开裂。 例如, 合金结构钢锻件中的粗晶组织, 假如锻后热处理时未得到改善, 在碳、 氮 共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和机能分歧格;高速钢中的粗大带状碳化物, 淬火时常引起开裂。 铸造过程中常见的缺陷及其产生原因在第二章中将详细先 容。 应当指出, 各种成 形方法中的常见缺陷和各类材料锻件 的主要缺陷都是有其 规律的。 不同成形方法, 因为其受力情况不同, 应力应变特点不一样, 因而可能 产生的主要缺陷也是不一样的。 例如, 坯料镦 粗时的主要缺陷是侧表面产生纵向 或45°方向的裂纹,锭料镦粗后上、下端常残留铸态组织等;矩形截面坯料拔 长时的主要缺陷是表面的横向裂纹和角裂, 内部的对角线裂纹和横向裂纹; 开式 模锻时的主要缺陷则是充不满、 折叠和错移等。 各主要成形工序中常见的缺陷将在第四章中具体先容。 不同种类的材料, 因为其成分、 组织不同, 在加热、 铸 造和冷却过程中, 其组织变化和力学行为也不同, 因而铸造工艺不当时, 可能产 生的 缺陷也有其特殊性。 例如, 莱氏体高合金 工具钢锻件的缺陷主要是碳化物颗 粒粗大、 分布不平均和裂纹, 高温合金锻件的缺陷主要是粗晶和裂纹; 奥氏体不 锈钢锻件的缺陷主要是晶间贫铬, 抗晶间侵蚀能力下降, 铁素体带状组织和裂纹 等;铝合金锻件的缺陷主要是粗晶、折叠、涡流、穿流等。
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