等截面薄壁軸承經熱處理后常見的質量缺陷有:淬火顯微組織過熱、欠熱、淬火裂紋、硬度不夠、熱處理變形、表面脫碳、軟點等。

1、過熱

從軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過熱,但要確切判斷其過熱的程度必須觀察顯微組織。若在gcr15鋼的淬火組織中出現粗針狀馬氏體,則為淬火過熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時間太長造成的***過熱;也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴重,在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱,鋼的晶體粗大,會導致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,軸承的壽命也降低,過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。

2、欠熱

淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產生超過標準規(guī)定的托氏體組織,稱為欠熱組織,它使硬度下降,耐磨性急劇降低,影響等截面薄壁軸承壽命。

3、淬火裂紋

軸承零件在淬火冷卻過程中因內應力所形成的裂紋稱淬火裂紋,造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急,熱應力和金屬質量體積變化時的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度;工作表面的原有缺陷(如表面微細裂紋或劃痕)或是鋼材內部缺陷(如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等)在淬火時形成應力集中;嚴重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時回火;前面工序造成的冷沖應力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等。總之,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,內應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細長,斷口平直,破斷面無氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開裂,在等截面薄壁軸承鋼球上的形狀有s形、t形或環(huán)型,淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側無脫碳現象,明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。

4、熱處理變形

軸承零件在熱處理時,存在有熱應力和組織應力,這種內應力能相互疊加或部分抵消,是復雜多變的,因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以熱處理變形是難免的。認識和掌握它的變化規(guī)律可以使軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的范圍,有利于生產的進行。當然在熱處理過程中的機械碰撞也會使零件產生變形,但這種變形是可以用改進操作加以減少和避免的。

5、表面脫碳

等截面薄壁軸承零件在熱處理過程中,如果是在氧化性介質中加熱,表面會發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質量分數減少,造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過***后加工的留量就會使零件報廢,表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法,以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準,可做仲裁判據。

6、軟點

由于加熱不足,冷卻不良,淬火操作不當等原因造成的工業(yè)機器人軸承零件表面局部硬度不夠的現象稱為淬火軟點,它像表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。

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