影响轧机轴承寿命的因素
一、轧机轴承特点
浪子与滚道为主直接触或修下线接触 .径向承载能力大.适用子承受重负荷与冲击负荷
摩擦系数小,适合高速.极限转速接近深j勾球轴承
可轴向移动 .能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外亮相对位置的变化 .可作自由端支承使用
对轴或座孔的加工要求较高自 轴承安装后外圈轴线相对偏斜要严加控制 .以免造成接触应力集中
内国或外圈可分离 便于安装和拆卸
钢板冲压保持架、对高速轴承或要求运转平稳的轴承. 则用实体保持架 根据使用场合和用户要求 .也可设计和提供带玻璃纤维增强塑料保持架
二、轧机轴承的保养 、检修和异常处理
为了尽可能长时间地以良好状态维持输系本来的性能 .须保养、检修 、以求防事故子未然 .确保运转的可靠性 .提高生产性.经济性 保养最好相应机械运转条件的作业标准 .定期进行 内容包括监视运转状态 、补充或更换润滑剂、定期拆卸和检查
三 、影响轧机轴承寿命的因素及其控制
1、影响轴承寿命的材料因素
滚动轴承的早期失效形式 .主要有破裂 塑性变形、磨损、底蚀和寂劳 .在正常条件下主要是接触症劳 , 轴承事件的失效除了服役条件之外 主要受钢的硬度 、强度、韧性 、耐磨性 抗蚀性和内应力状态制约 , 影响这些性能和状态的主要内在因素有如下几项
2、影响轴承寿命的材料因素的控制,为了使上述影响轴承寿命的材料因素处于最佳状态,首先需要控制淬火前钢的原始组织,可以采取的技术措施有:高温(1050℃)奥氏体化速冷至630℃等温正火获得伪共析细珠光体组织,或者冷至420℃等温处理,获得贝氏体组织。也可采用锻轧余热快速退火,获得细粒状珠光体组织,以保证钢中的碳化物细小和均匀分布。这种状态的原始组织在淬火加热奥氏体化时,除了溶入奥氏体中的碳化物外,未溶碳化物将聚集成细粒状。
当钢中的原始组织一定时,淬火马氏体的含碳量(即淬火加热后的奥氏体含碳量)、残留奥氏体量和未溶碳化物量主要取决于淬火加热温度和保持时间,随着淬火加热温度增高(时间一定),钢中未溶碳化物数量减少(淬火马氏体含碳量增高)、残留奥氏体数量增多,硬度则先随着淬火温度的增高而增加,达到峰值后又随着温度的升高而降低。当淬火加热温度一定时,随着奥氏体化时间的延长,未溶碳化物的数量减少,残留奥氏体数量增多,硬度增高,时间较长时,这种趋势减缓。当原始组织中碳化物细小时,因碳化物易于溶入奥氏体,故使淬火后的硬度峰移向较低温度和出现在较短的奥氏体化时间。
综上所述,GCrl5钢淬火后未溶碳化物在7%左右,残留奥氏体在9%左右(隐晶马氏体的平均含碳量在0.55%左右)为最佳组织组成。而且,当原始组织中碳化物细小,分布均匀时,在可靠地控制上述水平的显微组织组成时,有利于获得高的综合力学性能,从而具有高的使用寿命。应该指出,具有细小弥散分布碳化物的原始组织,淬火加热保温时,未溶的细小碳化物会聚集长大,使其粗化。因此,对于具有这种的原始组织轴承零件淬火加热时间不宜过长,采用快速加热奥氏体化淬火工艺,将可获得更高的综合力学性能。
为了使轴承零件淬回火后表面残留较大的压应力,可在淬火加热时通入渗碳或渗氮的气氛,进行短时间的表面渗碳或渗氮。由于这种钢淬火加热时奥氏体实际含碳量不高,远低于相图上示出的平衡浓度,因此可以吸碳(或氮)。当奥氏体含有较高的碳或氮后,其Ms降低,淬火时表层较内层和心部后发生马氏体转变,产生了较大的残留压应力。GCrl5钢以渗碳气氛和非渗碳气氛加热淬火(均经低温回火)处理后,经接触疲劳试验可以看出,表面渗碳的寿命比未渗碳的提高了1.5倍。其原因就是渗碳的零件表面具有较大的残留压应力。
3 结论
影响高碳铬钢滚动轴承零件使用寿命的主要材料因素及控制程度为:
(1)钢在淬火前的原始组织中的碳化物要求细小、弥散。可采用高温奥氏体化630℃、或420℃高温,也可利用锻轧余热快速退火工艺来实现。
(2)对于GCr15钢淬火后,要求获得平均含碳量为0.55%左右的隐晶马氏体、9%左右Ar和7%左右呈匀、圆状态的未溶碳化物的显微组织。可利用淬火加热温度和时间来控制得到这种显微组织。
(3)零件淬火低温回火后要求表面残留有较大的压应力,这有助于疲劳抗力的提高。可采用在淬火加热时进行表面短时间渗碳或渗氮的处理工艺,使得表面残留有较大的压应力。
(4)制造轴承零件用钢,要求具有较高的纯净度,主要是减少O2、N2、P、氧化物和磷化物的含量。可采用电渣重熔,真空冶炼等技术措施使材料含氧量≤15PPM为宜。