一、过热
所谓过热是指Gcr15轴承钢在加热至1150℃~1180℃,并在该温度下保温时间过长时,导致奥氏体晶粒粗化。主要特征是晶粒粗大,有明显的魏氏组织。或者终锻温度过高,停锻之后,锻件内部晶粒会继续长大,形成粗晶组织。锻后奥氏体晶粒将再次粗化。此时若空冷,在较快的冷却速度下,魏氏组织容易在粗大晶粒的奥氏体中产生,它是由在一定晶面析出的渗碳体和珠光体所构成。魏氏组织是轴承钢产生过热的组织特征,若魏氏组织特别严重时,仅用退火或正火也难以完全消除,必须再次锻造予以矫正。轴承钢的过热组织不仅给热处理工序带来困难,而且使轴承钢的综合机械性能显著降低和变脆,从而影响轴承是使用寿命。因此,应该避免过热组织产生。
因钢的过热完全是人为因素,避免过热的方法就是:
1、严格按照工艺要求加热,钢材不在高温阶段停留过长时间。
2、锻造后的锻件散放到指定区域时,不允许接触到水或者接触到使冷却速度加快的介质。堆放零件的指定区域至少要有简易的防雨措施。使之自然冷却。
二、过烧
当轴承钢加热到固相线以上温度,就会沿着晶界产生析出物,而杂质等偏析的晶界开始熔化,氧通过熔化了的晶界就会很容易侵入轴承钢基体内部,并在晶界上形成氧化物。所谓过烧是指钢在加热温度接近其熔点(轴承钢Gcr15为1180℃),晶粒不仅长的相当大,而且晶界间开始局部熔化,这种组织现象称之为过烧组织。
轴承钢材一旦过烧,各晶界间联系就会遭到破坏,除晶粒粗大外,部分晶粒已趋于熔化,晶界极粗,导致金属失去其应有的机械性能。轴承零件过烧,一般都是深深地侵入了轴承钢内部,不易发现,常规的外观检查是不能完全挑出了的。出现过烧的锻造套圈,除非用探伤方法一一分选,否则整批零件应该报废。
锻造过烧对轴承使用的寿命及可靠性影响极大,过烧产生的孔洞、微裂纹可能会成为轴承疲劳失效的疲劳源,即使轻微过烧,危害也是显而易见的。轴承钢锻造过程的过烧,也是人为因素造成的。
为了防止轴承钢产生过烧组织,应做到以下两点:
1、严格按照工艺要求加热,钢材加热不超过工艺上限温度。
2、轴承钢在加热时的最高温度应确保始锻温度不高于1100℃。
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