產(chǎn)品詳情
轉(zhuǎn)盤軸承軸是機械加工設備機構(gòu)中關鍵零件之一， 用于控制旋轉(zhuǎn)定位等功能，按一定的工作次序和配氣相位及時開閉，并保證軸承有足夠的升程，對整個機械傳動系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。在四沖程發(fā)動機中轉(zhuǎn)盤軸承的轉(zhuǎn)速是曲軸的1/2，因此013.30.560型號轉(zhuǎn)盤軸承的轉(zhuǎn)速很高，需要承受很大的轉(zhuǎn)矩。工作時軸承表面與操作臺或挺柱之間有很高的周期性接觸應力和較快的相對滑動速度，這就要求轉(zhuǎn)盤軸承有足夠的韌性和剛度，軸承表面有良好的耐磨性和抗沖擊性能。
該型號轉(zhuǎn)盤軸承機型的產(chǎn)品屬于船用大型機械，該產(chǎn)品機型軸承材料使用的是軸承鋼，在轉(zhuǎn)動前期本體拉伸性能測試過程中出現(xiàn)屈服強度偏低的現(xiàn)象，供方調(diào)整熱處理工藝后出現(xiàn)屈服強度合格、抗拉強度偏低的問題（見表1）。
另外，在日常生產(chǎn)中軸承鋼 （相當于高硬度鋼）軸承一直存在硬度偏低（＜200 HBW）的問題。
針對以上存在的質(zhì)量問題，前期到轉(zhuǎn)盤軸承的生產(chǎn)現(xiàn)場進行了調(diào)研分析，我們針對發(fā)現(xiàn)的問題提出了正火設備、正火溫度、冷卻速度等工藝參數(shù)調(diào)整的改進措施，工藝調(diào)整方案見表2。
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本文針對軸承生產(chǎn)工藝改進后的軸承鋼轉(zhuǎn)盤軸承進行本體材料 的理化性能分析，研究正火工藝對轉(zhuǎn)盤軸承用軸承鋼力學性能的影響，為提高軸承的綜合性能提供合 理的工藝方案。
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3 材料分析
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3.1 化學成分
對轉(zhuǎn)盤軸承進行化學成分檢驗，結(jié)果見表3，符合Q/WCG 610.22《材料規(guī)范：鋼質(zhì)軸承》（企業(yè)標準）要求。
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3.2 力學性能
在理化實驗室的拉伸試驗機上進行室溫下拉伸性能測試（見圖1），
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并且檢測軸承試棒的硬度。軸承試棒的力學性能檢測結(jié)果見表4
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檢測指標均 符合Q/WCG 610.22《材料規(guī)范：鋼質(zhì)軸》（企業(yè)標準）要求。工藝調(diào)整后的軸承鋼凸輪軸力學性能測試結(jié)果與工藝調(diào)整前的測試結(jié)果對比（見表1），力學性能尤其是抗拉強度（Rm）得到大幅度提高。
3.3 本體金相組織
圖2a為使用4%硝酸酒精腐蝕后的M機型軸承心部組織，在中心位置B存在一條顯示顏色完全不同的細長區(qū)域，直徑1.5 mm。金相組織形貌如圖2b所示，B區(qū)域的組織特征明顯不同于A區(qū)域，形成區(qū)域偏析。
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圖3為M機型軸承部A區(qū)域的金相組織，按照GB/T 13320—2007《鋼質(zhì)模鍛件金相組織評級圖及評定方法 》進行金相顯微組織評定。心部組織為珠光體+鐵素體，晶粒均勻，組織評級2級，按照 GB/T 6394—2002《金屬平均晶粒度測定方法》評定奧氏體實際晶粒度8級，符合技術要求。圖4為M機型心部B區(qū)域的金相組織，心部組織主要為珠光體，極少量的鐵素體組織分布，珠光體晶粒較均勻。
圖片軸承
棒料心部區(qū)域為結(jié)晶的位置，聚集的C、S、P等元素含量較高。Cf53鋼w C為0.52%~0.57%，心部成分偏析區(qū)域接近共析點成分，因此主要形成珠光體組織，僅形成極少量的鐵素體組織。中心偏析按照GB/T 1979—2001《結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級圖》評定為1級，在技術要求許可范圍內(nèi)。因此，軸承心部的偏析區(qū)域需加以控制，應提高鋼液的純凈度，采用合理的澆注工藝，并在棒料毛坯鍛軋時采用較大的鍛造比。由于嚴重的偏析會對鋼材質(zhì)量有顯著的影響，因此棒料進廠檢驗時對偏析缺陷的檢驗，應當加以合理控制，保證坯料質(zhì)量。
3.4 表面感應淬火層金相組織
軸承桃尖、基圓和支撐軸頸（見圖5）的表面感應淬火層深度、硬度檢測結(jié)果見表5
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符合標準要求。感應淬火層的金相組織如圖6所示，按照QC/T 502—1999《汽車感應淬火零件金相檢驗》進行組織評定，組織為較細針狀馬氏體，評級為4級，符合標 20200718準要求。
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3.5 結(jié)論
經(jīng)過對工藝調(diào)整后的Cf53鋼M機型轉(zhuǎn)盤軸承進行理化分析，得出如下結(jié)論。
1）機型軸承化學成分符合要求。
2）提高正火冷卻速度，可以改善軸承力學性能（抗拉強度、屈服強度、伸長率、斷面收縮率及硬度）。
3）M機四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承本體的金相組織符合要求，軸承本體心部位置存在1級中心偏析區(qū)域，直徑 1.5mm沿凸輪軸中心線分布。
4）M機型軸承感應淬火層的金相組織符合要求。
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4 改善建議013.30.560
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1）供方將軸承鋼M機型轉(zhuǎn)盤軸承的正火工藝按照此次調(diào)整試制的工藝進行固化，完善相關工藝文件。
2）棒料進廠時對偏析缺陷的檢驗，應當加以合理控制，保證坯料質(zhì)量。
