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國外軸承熱處理方法介紹

2014-12-11 瀏覽量 1762

國外軸承[軸承:軸承（“Bearing”，日本人稱“軸受”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數和保持軸中心位置固定的機件。]熱處理方法介紹摘要：熱處理質量好壞直接關系后續加工質量最終影響零件使用性能壽命熱處理機械行業能源消耗大戶污染大戶近年來科學技術進步及其熱處理方面應用熱處理技術發展主要體現以下幾個方面清潔熱處理生產形成廢水廢氣粉塵噪聲電磁輻射環境造成污染解決熱處理環境污染 thk SBN 5012-5 絲杠 2002:機床,入世是挑戰更是機遇專家指出要加大我國數控機床研發力度加快普及型數控機床的發展漫話中國機床制造業的服務競爭中國銑床和加工中心市場的現狀和展望國內外車床的技術水平和發展方向世界加工中心的生產、需求和發展動向國內外機床發展趨勢世界數控系統發展趨勢
表面涂覆技術包括：物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）、射頻濺射（RF）、離子噴涂（Plasma spraying coating, PSC）、化學鍍等[38~42]。PVD與CVD相比，其工藝過程中被處理工件的溫生低，鍍后不需再進行熱處理，再軸承[軸承:軸承（“Bearing”，日本人稱“軸受”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數和保持軸中心位置固定的機件。]零件的表面處理中得到較廣泛的應用。100Cr6、440C等鋼制軸承[軸承:軸承（“Bearing”，日本人稱“軸受”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數和保持軸中心位置固定的機件。]零件經PVD、CVD或RF鍍TiC、TiN、TiAlN等后，可提高軸承零件的耐磨性、接觸疲勞抗力，降低表面摩擦系數。
SKF公司近年來開發了兩種涂鍍技術：一是采用PVD在軸承套圈及滾動體表面鍍硬度極高的金剛石結構的碳（Diamond-Like Carbon, DLC），表面硬度比淬硬軸承鋼高40~80%、摩擦系數類似于PTFE或MoS2，具有自潤滑特性，且與基體結合良好、無剝落，軸承壽命、耐磨性大幅度提高，在斷油的情況下仍可正常工作，被稱為“NoWear bearing”[38]; 二是采用PSC在軸承的外圈外圓面噴涂一層100μm后的氧化鋁，使軸承的絕緣能力高達1000V以上，通過增加氧化鋁的厚度使軸承具有更高絕緣能力。涂鍍的氧化鋁與基體結合牢固，還可提高軸承的耐蝕性，鍍后的軸承（INSOCOATTM bearing）可像一般軸承一樣進行安裝[39]。
低溫離子滲硫是20世紀80年代后期出現的表面改性技術。其基本原理與離子滲氮相似，在一定的真空度下，利用高壓直流電使含硫氣體電離，生成的硫離子轟擊工件表面，在工件表面與鐵反應生成以FeS為主的10μm左右厚的硫化物層。硫化物是良好的固體潤滑劑，有效地降低鋼件接觸表面的摩擦系數，且隨載荷增大，摩擦系數進一步降低，因此可以大大提高重載下軸承的耐磨性，軸承的壽命可提高3倍左右。
熱處理質量好壞直接關系著后續的加工質量以致最終影響零件的使用性能及壽命，同時熱處理又是機械行業的能源消耗大戶和污染大戶。近年來，隨著科學技術的進步及其在熱處理方面的應用，熱處理技術的發展主要體現在以下幾個方面：
（1） 清潔熱處理
熱處理生產形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會對環境造成污染。解決熱處理的環境污染問題，實行清潔熱處理（或稱綠色環保熱處理）是發達國家熱處理技術發展的方向之一。為減少SO2、CO、CO2、粉塵及煤渣的排放，已基本杜絕使用煤作燃料，重油的使用量也越來越少，改用輕油的居多，天然氣仍然是最理想的燃料。燃燒爐的廢熱利用已達到很高的程度，燃燒器結構的優化和空-燃比的嚴格控制保證了合理燃燒的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用氣體滲碳、碳氮共滲及真空熱處理技術替代鹽浴處理以減少廢鹽及含CN-有毒物對水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染。
（2） 精密熱處理
精密熱處理有兩方面的含義：一方面是根據零件的使用要求、材料、結構尺寸，利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術，優化工藝參數，達到所需的性能或最大限度地發揮材料的潛力；另一方面是充分保證優化工藝的穩定性，實現產品質量分散度很小（或為零）及熱處理畸變為零。
（3） 節能熱處理
科學的生產和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素，建立專業熱處理廠以保證滿負荷生產、充分發揮設備能力是科學管理的選擇。在熱處理能源結構方面，優先選擇一次能源；充分利用廢熱、余熱；采用耗能低、周期短的工藝代替周期長、耗能大的工藝等。
（4） 少無氧化熱處理
由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱，熱處理后零件的性能得到提高，熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少，熱處理后的精加工留量減少，提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質量、減少畸變、提高壽命。
軸承零件的熱處理質量控制在整個機械行業是最為嚴格的。軸承熱處理在過去的20來年里取得了很大的進步，主要表現在以下幾個方面：熱處理基礎理論的研究；熱處理工藝及應用技術的研究；新型熱處理裝備及相關技術的開發。
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