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軸承職業(yè)對(duì)熱處置配備的需要
來(lái)源:軸承網(wǎng) 時(shí)間:2013-12-30
軸承熱處置直接關(guān)系著后續(xù)的加工質(zhì)量;致使結(jié)尾影響零件的運(yùn)用功能及壽數(shù);一起軸承熱處置又是軸承制作中的動(dòng)力耗費(fèi)大戶和污染大戶.軸承的熱處置配備直接影響軸承熱處置質(zhì)量;以及動(dòng)力耗費(fèi)和污染.這些年;跟著科技的前進(jìn);熱處置技能的開(kāi)展趨勢(shì)首要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
.1)衛(wèi)生熱處置 熱處置出產(chǎn)構(gòu)成的廢水、廢氣、廢鹽、廢油及電磁輻射等均會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染.處置熱處置的環(huán)境污染難題;實(shí)施衛(wèi)生熱處置(或稱(chēng)綠色環(huán)保熱處置)是熱處置技能開(kāi)展的方向之一.這關(guān)于熱處置的氣氛、淬火油和清除設(shè)備都提出了高需求.
.2)精細(xì)熱處置 精細(xì)熱處置就是充沛確保優(yōu)化工藝的穩(wěn)定性;完結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量分散度很.蛭悖⑷卻砘湮悖患跎倌ハ髁裊刻岣呱剩喚讜疾牧.完結(jié)精細(xì)熱處置必須有杰出的爐溫均勻性、控溫準(zhǔn)確性;以及淬火劑杰出的冷卻性和穩(wěn)定性.完結(jié)軸承的精細(xì)熱處置能夠走全體淬火和感應(yīng)淬火兩條路.
.3)節(jié)能熱處置 選用新式的保溫資料以進(jìn)步熱處置配備的動(dòng)力運(yùn)用率,優(yōu)化熱處置工藝;進(jìn)步工藝產(chǎn)值;充沛發(fā)揮設(shè)備的才能.現(xiàn)期間各軸承廠家都在做這方面的實(shí)驗(yàn);例如充沛運(yùn)用廢熱、余熱;有些廠家已運(yùn)用鑄造余熱進(jìn)行軸承零件的球化退火,選用耗能低、周期短的工藝代替周期長(zhǎng)、耗能大的工藝等,下貝氏體淬火工藝在必定程度上、必定范圍內(nèi);用較短的貝氏體淬火工藝代替了周期長(zhǎng)、耗能大的滲碳工藝.
.4)少無(wú)氧化熱處置 由選用保氣氛加熱代替氧化氣氛加熱到準(zhǔn)確操控碳勢(shì)、氮?jiǎng)莸目煽貧夥占訜幔粺崽幹煤罅慵墓δ艿玫竭M(jìn)步;熱處置缺點(diǎn)如氧化、脫碳和裂紋等大大削減;熱處置后的精加工留量削減;進(jìn)步了資料的運(yùn)用率和機(jī)加工功率.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地改進(jìn)工件質(zhì)量;削減畸變;進(jìn)步壽數(shù).
二、軸承熱處置配備
1。退火設(shè)備
現(xiàn)期間我國(guó)的退火設(shè)備是氧化爐和保氣氛爐共存;氧化爐多于保氣氛爐,周期爐和接連爐共存;且周期爐多于接連爐.美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家早在20世紀(jì)六七十年代就已全面推行推桿式和輥底式等溫球化退火爐;縮短退火周期;節(jié)約動(dòng)力;并進(jìn)步退火質(zhì)量.跟著軸承零件加工技能的開(kāi)展;以及精細(xì)鑄造和精細(xì)輾擴(kuò)(冷輾)工藝的選用;零件毛坯的加工精度越來(lái)越高;由此帶來(lái)了對(duì)保氣氛退火的需要.軸承職業(yè)應(yīng)敏捷推行保氣氛球化退火;以削減退火后的氧化脫碳;進(jìn)步加工功率;節(jié)材節(jié)能;降低本錢(qián).
2。慣例馬氏體淬火的工裝設(shè)備
現(xiàn)期間我國(guó)軸承職業(yè)慣例馬氏體淬火的工裝設(shè)備良莠不齊;從保介質(zhì)上可分為無(wú)保介質(zhì)的氧化爐、可控氣氛爐和真空爐.無(wú)保介質(zhì)的氧化爐占軸承熱處置配備的25%左右;有保介質(zhì)的少無(wú)氧化爐占軸承熱處置配備的50%左右;可控氣氛爐占軸承熱處置配備的20%左右;真空爐占軸承熱處置配備的5%左右.從出產(chǎn)周期上可分為周期爐和接連爐.
近幾十年來(lái);馬氏體淬火的工裝設(shè)備開(kāi)展首要會(huì)集在以下幾個(gè)方面:
.1)主動(dòng)化出產(chǎn)線 當(dāng)前;國(guó)內(nèi)選用的主動(dòng)出產(chǎn)線按其布局(或工件在爐中的運(yùn)動(dòng)辦法)可分為:有馬弗網(wǎng)帶爐、無(wú)馬弗網(wǎng)帶爐、鑄鏈爐、輥底爐、滾筒爐網(wǎng)帶爐和轉(zhuǎn)底爐系列出產(chǎn)線;上料、前清除、保氣氛(或可控氣氛)下加熱、淬火、后清除(有時(shí)還進(jìn)行二次深冷輥底爐進(jìn)行二次深冷)及回火均主動(dòng)完結(jié).出產(chǎn)線主動(dòng)化程度及操控精度高;處置后工件的質(zhì)量均勻;整條熱處置出產(chǎn)線可作為軸承主動(dòng)出產(chǎn)線的一有些運(yùn)用.不一樣的熱處置出產(chǎn)線依據(jù)其布局特色適用于不一樣類(lèi)型和尺度的軸承零件的熱處置;如網(wǎng)帶爐適用于中小型軸承套圈,轉(zhuǎn)底爐適用于小批量軸承套圈,輥底爐配有主動(dòng)升降淬火設(shè)備;適用于壁厚較大的軸承零件,滾筒爐適用于翻滾體及小型套圈.
.2)多用爐 即可在可控氣氛下滲碳或碳氮共滲;又可在保氣氛下淬火;完結(jié)工件的無(wú)氧化淬火工藝進(jìn)程.它是一種周期爐;首要適用于小批量、多種類(lèi)的軸承零件熱處置.
.3)感應(yīng)加熱淬、回火設(shè)備 感應(yīng)加熱具有加熱速度快、節(jié)能和變形小等長(zhǎng)處;處置后的工件具有一些慣例加熱所沒(méi)有的功能.我國(guó)現(xiàn)期間軸承熱處置運(yùn)用首要會(huì)集在轉(zhuǎn)盤(pán)軸承和轎車(chē)輪轂軸承上;而在GCr15鋼上根本沒(méi)有運(yùn)用.
.4)真空爐 真空狀態(tài)下加熱可削減或防止工件的氧化;合作高壓氣淬可操控工件的冷卻及變形;防止了油淬帶來(lái)的環(huán)境污染難題;完結(jié)衛(wèi)生熱處置.別的;真空熱處置后;工件的顯微安排愈加細(xì)微均勻;外表與心部安排共同;硬度均勻;有利于軸承疲憊壽數(shù)的進(jìn)步.真空爐首要運(yùn)用在特別鋼的熱處置(加熱溫度在1 000℃以上)和一些需求較高的GCr15鋼制的軸承零件的淬火上;在我國(guó)軸承熱處置范疇運(yùn)用較廣.真空爐的開(kāi)展趨勢(shì)是超高壓氣淬火代替油淬火;以及運(yùn)用真空滲碳爐等以處置新鋼種在軸承范疇的運(yùn)用.
.5)淬火冷卻介質(zhì)及配備 淬火介質(zhì)可分為三大類(lèi):油基、水基和氣體淬火介質(zhì).油基淬火介質(zhì)是最常用的淬火介質(zhì).通常的淬火油是N32或N22全體系損耗用油;為進(jìn)步其冷卻功能、抗老化功能、亮光功能和高溫功能等別離參加催冷劑、清除劑、亮光劑和抗氧化劑;構(gòu)成了疾速油、疾速亮光油和高溫分級(jí)等溫油等系列淬火油;以運(yùn)用于不一樣尺度和需求的軸承零件的淬火,別的;還有低揮發(fā)性的真空淬火油.油基淬火介質(zhì)的缺點(diǎn)是在淬火進(jìn)程中發(fā)生油煙構(gòu)成空氣污染;在隨后的清除進(jìn)程中構(gòu)成水污染.
水基淬火介質(zhì)是由有機(jī)聚合物、抗腐蝕劑和其他添加劑組成的水溶液.經(jīng)過(guò)改動(dòng)有機(jī)聚合物的類(lèi)型和濃度可得到不一樣的冷卻特性;以合適于不一樣軸承零件的淬火冷卻需求.在淬火冷卻進(jìn)程中;有機(jī)物附著在零件外表;可削減零件淬火開(kāi)裂的危險(xiǎn)性;且不發(fā)生油煙;清除便利;無(wú)污染;是淬火介質(zhì)的開(kāi)展方向.
氣體淬火是選用惰性氣體為介質(zhì)(常用的氮?dú)猓话丫o縮氣體經(jīng)過(guò)特別描繪的噴嘴噴射到工件外表;以完結(jié)工件的淬火冷卻.經(jīng)過(guò)調(diào)理氣體的壓力和噴嘴的布局能夠操控冷卻特性和變形.氣體淬火比水基淬火更潔凈;且本錢(qián)更低;其關(guān)鍵技能是噴嘴的布局描繪.我國(guó)氣體淬火在軸承范疇還處于起步期間;在噴嘴的布局描繪技能方面還有必定間隔.
淬火冷卻配備是除淬火介質(zhì)外影響工件淬火效果的另一大要素.我國(guó)現(xiàn)期間淬火冷卻配備操控參數(shù)較少;通常只對(duì)油溫文油的循環(huán)進(jìn)行操控.國(guó)外對(duì)常用的淬火油槽實(shí)施多參數(shù)操控;如油溫、油的冷卻特性、油的循環(huán)與拌和的方向;以及速度、工件入油的辦法等;以求得到最佳的淬火安排與功能;一起把變形減小到最小程度.我國(guó)一些軸承廠家也在測(cè)驗(yàn)多參數(shù)操控;特別是經(jīng)過(guò)對(duì)圓錐軸承進(jìn)行工件入油辦法的操控來(lái)處置軸承零件淬火進(jìn)程中視點(diǎn)的改變.
多工位主動(dòng)淬火壓床在我國(guó)已運(yùn)用;但主動(dòng)化程度趕不上國(guó)外.
.6)清除設(shè)備 清除通常是油淬后的必備工序.接連出產(chǎn)線所用的清除設(shè)備通常完結(jié)熱皂水浸泡、清水噴淋和熱風(fēng)烘干等進(jìn)程;并帶有油水別離設(shè)備.在領(lǐng)先的清除設(shè)備中;烘干前還加有二次冷卻設(shè)備(配有制冷設(shè)備;溫度在5~10℃之間可調(diào));以削減殘留奧氏體的含量;進(jìn)步尺度的穩(wěn)定性.我國(guó)現(xiàn)期間的清除設(shè)備首要選用高壓清除液清除;這種清除對(duì)不通孔和小的油溝無(wú)效;往往構(gòu)成回火油煙多、污染大;有時(shí)還構(gòu)成著火.
真空清除是這些年開(kāi)展起來(lái)的清除設(shè)備.該類(lèi)清除設(shè)備的長(zhǎng)處是:清除效果好;尤其是對(duì)布局雜亂零件的清除效果更為明顯;清除后工件外表亮光,安全、衛(wèi)生;清除液為清水;不添加對(duì)環(huán)境有害的氯化物和石油類(lèi)溶劑,主動(dòng)化程度高;且可運(yùn)用清除加熱代替低溫回火;節(jié)約回火費(fèi)用.這些年;超聲波清除、渦流清除在熱處置上的運(yùn)用效果也很好.
3。貝氏體等溫淬火配備
依據(jù)軸承加工的特色;所運(yùn)用的設(shè)備首要有兩大類(lèi):主動(dòng)出產(chǎn)線和周期爐.
.1)主動(dòng)出產(chǎn)線 種類(lèi)少、批量大的軸承合適主動(dòng)化出產(chǎn);如鐵路軸承的出產(chǎn)多運(yùn)用主動(dòng)出產(chǎn)線.主動(dòng)出產(chǎn)線首要由保氣氛加熱爐和等溫淬火槽組成;其間等溫淬火有些所用設(shè)備按運(yùn)送工件的舉措又可分為三類(lèi):轉(zhuǎn)底式、推盤(pán)式及輸送帶式.由愛(ài)協(xié)林公司開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)底式、推盤(pán)式等溫淬火設(shè)備是把轉(zhuǎn)底或推盤(pán)組織置于等溫鹽浴中;工件按必定的節(jié)拍進(jìn)出;回憶操控次序出料;舉措由PLC程序操控.該類(lèi)設(shè)備主動(dòng)化程度高;但出資大.
.2)周期式等溫淬火設(shè)備 軋機(jī)軸承由于種類(lèi)多、批量.行⌒馱岢猩Ъ葉嗖捎孟涫鉸蚓鉸+淬火冷卻槽+等溫槽+清除槽;也有選用箱式爐+多個(gè)等溫槽.該配備出資少;適用性強(qiáng);但勞動(dòng)強(qiáng)度大;安全性差.當(dāng)前;在貝氏體等溫淬火大力推行之際;以貝氏體等溫淬火代替滲碳鋼用在負(fù)荷較小的軋機(jī)軸承上在我國(guó)已成功得到運(yùn)用.
4。保氣氛及操控
跟著對(duì)工件淬火后外表質(zhì)量需求的進(jìn)步;保(可控)氣氛加熱越來(lái)越遍及;包含退火在內(nèi)的熱處置均選用保(或可控)氣氛加熱.20世紀(jì)70年代;首要選用吸熱式氣氛.吸熱式氣氛是質(zhì)料氣和空氣的混合氣體在催化劑的效果下有些反響構(gòu)成一種含?(CO)18%~23%、?(H2)37%~42%、余量N2的保氣氛;這種氣氛在我國(guó)軸承熱處置范疇還有運(yùn)用.氮基丙烷氣氛在我國(guó)軸承范疇的熱處置淬火線上運(yùn)用最廣;氮甲醇?xì)夥盏慕M份與吸熱式氣氛附近;以氮-甲醇為代表的氮基氣氛在網(wǎng)帶爐上運(yùn)用較多.90年代;呈現(xiàn)了把空氣和碳?xì)浠衔镏苯油ㄈ敫哂?00℃爐膛內(nèi)的產(chǎn)氣辦法;即直生式氣氛.經(jīng)過(guò)研討發(fā)現(xiàn);這種富含高CH4成分的氣氛;盡管其氣體反響達(dá)不到類(lèi)似于吸熱式氣氛的平衡程度;但其碳的傳輸才能仍是由氣氛中CO與H2的含量來(lái)操控;用氧探頭聯(lián)系CO2分析儀進(jìn)行碳勢(shì)操控是能夠完結(jié)的.直生式氣氛的首要長(zhǎng)處是很多節(jié)約了質(zhì)料氣耗費(fèi)量;據(jù)統(tǒng)計(jì)這種氣氛無(wú)論用在周期式氣氛爐仍是接連性氣氛爐上;其質(zhì)料氣耗費(fèi)節(jié)約費(fèi)用均可達(dá)70%左右.今日;全球約有300多臺(tái)套氣氛爐運(yùn)用這種氣氛進(jìn)行滲碳、碳氮共滲和保氣氛淬火等多種熱處置.直生式氣氛在我國(guó)軸承范疇多運(yùn)用在滲碳范疇.
近幾年的實(shí)踐運(yùn)用標(biāo)明;氧探頭的運(yùn)用壽數(shù)是欠好斷定的;氧探頭丈量的碳勢(shì)與實(shí)踐值之間差異也是不行預(yù)見(jiàn)的.因而;可控氣氛有時(shí)由于氧探頭的失效而不行控;構(gòu)成脫碳氧化等缺點(diǎn).我國(guó)現(xiàn)期間常選用定時(shí)校驗(yàn)其丈量精度;不利于爐子完結(jié)全主動(dòng)化;有時(shí)甚至?xí)绊懻3霎a(chǎn).
鑒于上述緣由;國(guó)外開(kāi)發(fā)了一個(gè)兩層丈量體系;其間一個(gè)帶規(guī)范氧探頭用于正常的操控碳勢(shì);另一個(gè)獨(dú)立丈量體系用于檢測(cè)這個(gè)氧探頭的作業(yè)狀況;即這兩個(gè)體系別離丈量氣氛的碳勢(shì);當(dāng)成果呈現(xiàn)很大誤差時(shí);就會(huì)報(bào)警.第二個(gè)丈量體系作業(yè)元件能夠是CO2紅外分析儀;也能夠是一個(gè)微型氧探頭(λ 探頭).迄今為止;已有許多氣氛爐安裝了這種兩層丈量體系.
綜觀全體;國(guó)內(nèi)軸承熱處置技能和配備較發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大間隔;特別是在退火配備上間隔更大.軸承熱處置技能和配備較其他職業(yè)也有必定間隔;進(jìn)步軸承質(zhì)量關(guān)系到中國(guó)配備制作業(yè)的復(fù)興.
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