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滚珠丝杆控制裂纹的措施

摘要:1. 原材料的碳化物不均匀性和球化退火组织控制 目前,国内GCr15 材料采购参照GB/ T18254 —20 […]

1. 原材料的碳化物不均匀性和球化退火组织控制

目前,国内GCr15 材料采购参照GB/ T18254 —2002《高碳铬轴承钢》执行。标准5. 10. 1 对碳化物不均匀性规定:对直径大于60 ~120mm 的球化退火钢材的碳化物网状不得大于3 级;对直径大于120mm 的球化退火钢材的碳化物网状由供需双方协议规定。标准5. 9. 2 对球化退火组织规定:≤60mm 的球化退火圆钢、盘条,所有尺寸的钢管的球化退火显微组织合格级别为2 ~4级;> 60mm 的球化退火钢材的显微组织由供需双方协议规定。

在实际生产过程中,由于工厂批量生产量较大,存在少量碳化物不均匀性超差的钢材,> 60mm 的球化退火钢材的显微组织也很难完全达到2 ~4 级的合格级别。因此,使用单位需对进厂钢材进行理化检查。对检查出碳化物不均匀性超差的钢材,必须进行“锻打→正火→球化退火” 处理;对检查出球化退火钢材显微组织分歧格的钢材,必须重新进行“球化退火” 处理,直至钢材的碳化物不均匀性和球化退火组织合格才能投产。

2. 感应淬火工艺控制

淬火感应器的选择与控制。淬火感应器是感应淬火设备的关键部件与淬火工艺的关键参数。感应器与待淬火的工件( 丝杆) 之间的间隙决定了感应器的“加热效率” 和工件表面的实际加热功率。特别对GCr15 材料大型滚珠丝杆,由于淬硬层深度要求较深,所以丝杆表面加热温度一般采用“上限温度” ( 一般为880 ℃ 左右) ,假如感应器与丝杆之间的间隙变小了,感应器的“加热效率” 也就进步了。因此,在原来的淬火参数下工作,丝杆实际的淬火温度就变高了。淬火后获得的马氏体级别自然也就高了。因此,在感应器与丝杆之间的间隙一定要严格监测与控制。大型丝杆淬火感应器一般采用圆环通过式或半环浮动式。采用圆环通过式感应器,需要定期检查感应器的尺寸,偏差> 2mm 时必须整修或更换感应器;采用半环浮动式感应器,需要定期检查固定感应器与工件间隙的定位块厚度,当出现磨损较大时( >1mm) ,必须及时更换定位块。

淬火工艺参数的定期验证。由于现有感应淬火设备普遍采用电参数等间接参数( 电流、电压、输出功率、相对移动速度) 来控制热参数( 加热温度、加热时间) ,以设备的稳定性对丝杆淬火质量影响较大。因此当设备( 包括淬火感应器) 经过大修或者更换电器部件后,需要对淬火工艺参数进行再验证。同时在正常生产状态中,也必须定期验证原有淬火工艺参数,以确保生产工艺的长期有效性与可控性。保证丝杆淬火后回火充分。通过大量试验我们发现,大型丝杆感应淬火后,采用“160 ~180 ℃/ 8h/ 空冷” 的二次回火工艺,可以有效开释、消除丝杆淬火过程产生的内应力,大大减少磨削后开裂的比率。

3. 磨削过程的控制

采用“减小每次进刀磨削量,多次进刀” 及“磨削- 稳定丝杆表面温度- 磨削” 的方法,有效地降低了丝杆表面的磨削热量和磨削应力,杜绝丝杆磨削时产生的“二次淬火” 或“二次回火” 现象,从而避免“磨削裂纹” 的产生。

标签:滚珠丝杆

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