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        雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承溝道感應(yīng)淬火試驗(yàn)

        2011-07-23 08:31:26沈偉毅王明禮楊德勝
        軸承 2011年6期
        關(guān)鍵詞:感應(yīng)器淬火工件

        沈偉毅,王明禮,楊德勝

        (洛陽LYC軸承有限公司,河南 洛陽 471039)

        雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承承受軸向載荷和傾覆力矩的作用,實(shí)際使用過程中的失效形式主要表現(xiàn)為溝道疲勞剝落。因此,溝道的感應(yīng)淬火質(zhì)量對軸承的承載能力和使用壽命影響很大,分析表明:足夠的淬硬層深度是溝道不發(fā)生剝落的重要保證。為此,進(jìn)行了溝道的感應(yīng)淬火試驗(yàn),以確定合理的工藝參數(shù)。

        1 感應(yīng)淬火試驗(yàn)

        1.1 設(shè)備

        試驗(yàn)采用DGF-C-102-2型BPS-100 kW/2 500 Hz中頻感應(yīng)淬火機(jī)床。

        1.2 試驗(yàn)樣圈及要求

        試驗(yàn)樣圈采用9787/2135軸承內(nèi)圈,材料為42CrMo,經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理,車加工后示意圖如圖1所示。其淬火技術(shù)要求為溝道表面硬度55~60 HRC,淬硬層深度不小于4 mm。

        圖1 樣圈示意圖

        1.3 感應(yīng)器的設(shè)計(jì)

        感應(yīng)器為仿形單溝感應(yīng)器,其示意圖如圖2所示。采用仿形單溝感應(yīng)器分別對2個(gè)溝道進(jìn)行感應(yīng)淬火,避免了用雙排球感應(yīng)器同時(shí)對2個(gè)溝道進(jìn)行感應(yīng)淬火時(shí)耦合間隙調(diào)整困難,造成2個(gè)溝道淬火溫度不一致,進(jìn)而導(dǎo)致其硬度和淬硬層深度不一致的問題。另外此感應(yīng)器制作也相對簡單。

        圖2 仿形單溝感應(yīng)器示意圖

        1.4 感應(yīng)淬火試驗(yàn)

        先沿樣圈圓周做出分段標(biāo)志,然后分段進(jìn)行感應(yīng)淬火試驗(yàn),各段的具體試驗(yàn)工藝參數(shù)見表1,最后檢查各段表面硬度和淬硬層深度。

        表1 各段淬火試驗(yàn)工藝參數(shù)

        試驗(yàn)中感應(yīng)器靜止不動(dòng),樣圈旋轉(zhuǎn)??刂茦尤Φ霓D(zhuǎn)速和加熱功率,調(diào)整感應(yīng)器的耦合間隙,使溝道的淬火溫度控制在880~920 ℃。采用仿形單溝感應(yīng)器對一個(gè)溝道進(jìn)行淬火時(shí),需對另一溝道進(jìn)行冷卻保護(hù)。

        2 試驗(yàn)結(jié)果

        試驗(yàn)后將樣圈按分段切樣,分別進(jìn)行檢查。結(jié)果如下:

        (1)用著色滲透法檢查樣圈,無裂紋。

        (2)用HRA-3型智能超聲波硬度計(jì)檢測表面硬度為58~61 HRC。

        (3)用HRC-150型洛氏硬度計(jì)測量淬硬層深度,結(jié)果見表2。淬硬層輪廓如圖3~圖7所示。

        表2 各段試樣淬硬層深度 mm

        圖3 1#段試樣淬硬層輪廓

        圖4 2#段試樣淬硬層輪廓

        圖5 3#段試樣淬硬層輪廓

        3 結(jié)果分析

        由檢測結(jié)果可知, 1#,3#,4#和5#段淬硬層深度未達(dá)到技術(shù)要求(≥4.0 mm),只有2#段的淬硬層深度大于4.0 mm,滿足設(shè)計(jì)要求。

        仿形單溝感應(yīng)器淬火試驗(yàn)采用的是樣圈表面邊加熱邊冷卻的淬火方法。同一個(gè)功率下,工件移動(dòng)速度快,工件表面加熱升溫快,通過熱傳導(dǎo)冷卻后淬硬層深度較淺(4#段);工件移動(dòng)速度慢,工件加熱時(shí)間較長,加熱較均勻,通過熱傳導(dǎo)冷卻后其淬硬層深度較深(2#段)。工件移動(dòng)速度相同時(shí),功率低,工件表面接受的熱量少,冷卻后淬硬層深度淺(1#段);功率高,工件表面接受的熱量多,冷卻后淬硬層深度深(2#段)。

        4 結(jié)論

        (1)工件移動(dòng)速度相同時(shí),加熱功率低,淬硬層深度較淺,反之則較深。

        (2)根據(jù)樣圈感應(yīng)加熱淬火試驗(yàn)結(jié)果,可確定雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承溝道淬火工藝參數(shù)為:工件移動(dòng)速度90 mm/min,加熱功率40 kW。但此工藝參數(shù)是否屬于最佳有待進(jìn)一步探討。

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