谈轴承热处理的质量和新技术的研发

谈轴承热处理的质量和新技术的研发

徐素芳

斯凯孚（新昌）轴承与精密技术有限公司  浙江 新昌 312500

摘要：当前轴承钢的质量满足了市场需求。轴承钢工艺及技术要求已全部实现了国家标准，因此本篇文章重点针对于轴承的基本构造特征，以及对轴承用钢热处理技术的基本需求，重点阐述了轴承零件的热处理工艺、轴承热处理的主要工艺问题，以及技术改善方法。

关键词：轴承热处理；质量缺陷；新技术研发

引言：轴承钢作为基础零件，良好的热加工性能是增加轴承结构寿命的关键措施。影响轴承的热处理品质的主要原因包括：原材料的冶金品质、铸造技术和预备热处理技术，还有最终热处理的装备、技术以及淬火的高温冷却材料的选用等。而对相关企业来说，其热处理品质也受到了足够的关注，为了提高轴承热处理的质量以及新技术研发，需要展开深入探究。

1轴承热处理的概述
轴承钢是用来制作滚动轴承的滚动体和套圈，考虑到轴承钢的使用，轴承钢需要具有长时间的使用寿命，具有耐用性以及较好的质量，同时其刚度也需要符合相关标准，保持较低的噪音，具备一定的耐腐蚀性能等，而为满足这些特性需要，对轴承钢的化学结构均匀度、非金属材料中掺杂的数量和种类、碳化物颗粒尺寸和分布状态、脱碳性能等均规定了要求。

滚轮支座零件通常为点接触或线接触的机械构件，需要经受一定的压力，会导致遭受挤压或者剪切状况，在这种环境下需要保持长时间的正常工作，其作用部位通常是在机械的核心或滑膜关节上的核心部分。所以，机械的准确度、寿命和稳定性都在很大程度上取决于滚轮支座。针对于各种机械运动的支撑，应用环境较为复杂，因此，不论是普通轴承还是特种专用轴承，它对其寿命、效率和稳定性都有着高度的要求。但是，对轴承使用的影响因素较多，其中轴承的构成材料尤为重要，还有热处理技术也会影响轴承的耐用性。

轴承的结构特性和工作状态，要求轴承的原材料具有一定的硬度，同时具备较好的耐磨性能以及耐腐蚀性能，也需要根据实际使用环境，准备合适的尺寸。一般规定轴承的为了符合这些要求，对轴承所使用钢的冶金要求也就必须符合严格的物理化学组成，同时还有严格的碳化物不均衡性的要求；而且，也可能存在外观与内部缺陷。为增强制造加工能力，对钢的外观和质量也有严格要求。对轴承使用钢的质量要求也是在所有合金钢材料中，要求最严格、检验数量最大的钢种。被国外广泛接受，因此轴承钢的生产品质也成为一个国家冶金技术的主要指标。先进的冶金技术工艺，一般首先在轴承用钢的研发和生产过程中应用。对于滚动轴承零件，由于使用环境，要求轴承具备长久使用的质量，因此，轴承钢的材料需要经过热处理，提高其耐用性，降低其摩擦系数，从而保证轴承零件的质量。

近年来，工业发达国家对轴承类工业用钢的研发与生产应用领域可大致分为两个方面，引进新的冶金技术与装备，如对以往的冶金工艺与装备进行改进，降低钢材的氧化物浓度和夹杂物的浓度，从而保证冶金质量符合相关标准。此外，也可以研究原有钢种中的化学成分，通过完善其化学成分，提高原有钢种的质量，使其符合不同环境的需求，提高其实用性，能够被广泛应用，从而降低原材料的消耗，减少经费的投入。

2轴承零部件的热处理技术

热处理技术直接影响整体的质量高低，若热处理技术不符合相关标准，会导致轴承零部件的性能不达标，降低其使用寿命。在当前市场环境中，大多数公司主要针对机械行业，由于机械行业需要消耗大量的能源，会产生大量的污染物。因此，轴承零部件需要经过热处理，使其符合相关标准，降低污染物的产生。在当前生产过程中，为了提高。生产效率，不断完善热处理技术，提高轴承零部件的质量。在近几年发展过程中，轴承热处理工艺又取得了很大的发展，重点主要表现在对热处理基础理论的深入探讨，热处理技术及其应用方法的研究；新型热处理装置以及其他工艺技术方面的研究。近年来，随着科学技术的发展及其在热处理方面的应用，轴承零部件热处理技术的研究主要体现为以下几个方面：
（1）清洁热处理。对于使用热处理产品中的对环境产生危害的物质，为缓解使用热处理的产品环境污染问题，采用洁净热处理已成为当前热处理工艺技术的重点目标之一。为了降低空气污染物排放，已基本避免了采用煤炭作为主要能源，而重质原油的使用量也已越来越少，以使用轻油的用户居多，而天然气则仍为较理想的能源。
    精密热处理。精密热加工主要具有两个方面的意义：一方面是按照加工零件的工作条件、材质、设计尺寸，通过应用先进物理冶金技术和完善的电脑仿真与测试等手段，通过调整工艺参数，以达到要求的加工特性或最大程度地充分发挥金属材料的加工潜能；另一方面则是充分保证加工改善过程的可靠性，达到产品质量分散性极小或热处理畸变程度为零。
（2）节能热处理。在当前社会发展过程中，坚持节能减排的发展理念，不断研究现代科学生产技术，提高能源的利用效率。完善热处理厂的生产流程，质量科学的管理制度，在处理过程中，常常采用节能的方法，充分利用工业生产过程中产生的余热，提高能源的利用效率，降低能源的消耗。 

（3）无氧化热处理。通过无氧化热处理，机械零部件的质量提高，在应用过程中，硬度提高，降低断裂的几率，同时，经过无氧化热处理后的机械零件，加工工序流程简化，提高了生产效率。

3轴承材料及热处理的发展

3.1通过改进冶金工艺可以改善钢材的洁净度和均匀性

同工业国家比较，中国轴承钢的铁氧含量已经符合相关标准，但生产的钢材中仍然含有大量的碳化物，并且。分布不均匀，导致生产的钢材外表具有一定差异，在一定程度上影响其使用，另外，在滚动接触面中大体积夹杂物的产生也严重影响了表面精度，从而提高了中国滚动轴承的噪音。因此，轴承冶金领域在逐步减少铁氧成分的基础上，积极进行水泥浇注凝固工艺、轧压加工工艺、夹杂物质研究和测试工艺的研发，包括提高连续浇铸中的电磁搅拌、增加连续浇注铸坯中的厚度、进行高温扩散退火试验等，从而改善了夹杂物质和碳化物中的厚度和分布均匀度。

3.2热处理装备及相关工艺设计

气氛稳定及可控化，从采用保护气氛加热，到精确控制碳势、硫势的控制气氛加热，热处理后零部件的温度稳定性得以改善，同时热加工缺陷也可以大大减少。而通过采用热处理或淬火工艺变形控制温度，则可以降低了热处理后的精加工留量，从而增加了资源的使用率和随机加工质量，并改变了精加工后滚动轴承零部件的外观状况，包括表面的碳量、结构、硬度和应力情况等；二是加工设计的自动化和智能。一方面，可以按照加工零部件的工作条件、材质、设计尺寸，通过运用先进物理冶金技术和完善的电脑仿真与测试设备等手段，通过调整加工工艺参数，以满足所要求的特性或最大程度地充分发挥加工金属材料的潜能；另一方面，也要改善加工热处理的自动化水平与性能，以充分保证最优工艺的冶金技术，并改善加工钢材的洁净度与平整性。

4结束语

近几年随着经济水平不断发展，在轴承热处理方面的研究，不断加大投入，并且其相关处理设备也得到了一定研发，因此轴承热处理技术发展不断完善，但在应用过程中，发现整个行业的生产水平不稳定，不同企业的装备水平不一。由于经济实力的差异中，小企业与大企业之间存在着一定差距，导致中小企业的工业水平落后，无法满足国际要求的处理技术水平。因此，国内的发展水平不均衡，针对当前的发展情况，人人需要加大投入，缩小中小企业与大企业之间的差距，推动整个行业的长久发展。

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