摘 要:該文首先介紹了酸洗的反應(yīng)機(jī)理,接著對(duì)酸洗在軸承加工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)地分析,首先對(duì)軸承加工中酸洗的流程進(jìn)行分析,進(jìn)而又提出了酸洗在軸承加工中的缺陷,最后結(jié)合以上所述得出幾點(diǎn)解決問(wèn)題的方法。
關(guān)鍵詞:軸承酸洗 關(guān)鍵 轉(zhuǎn)動(dòng)
中圖分類(lèi)號(hào):TQ111.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)05(b)-0038-01
軸承作為機(jī)械部件的基礎(chǔ)部分,在機(jī)械裝備中發(fā)揮著不可取代的作用,軸承加工受到了廣泛關(guān)注。軸承,通俗來(lái)講就是“承軸”,即支撐,其實(shí)質(zhì)就是承擔(dān)徑向載荷,對(duì)軸起到一個(gè)固定作用,控制軸向和徑向的移動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)。通常軸承分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。軸承按其用途不同,材質(zhì)也有不同,一般用的都是高碳鋼GCr15,就是俗稱的軸承鋼,此外還有滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、耐高溫軸承鋼、中碳耐沖擊軸承鋼以及最新型的陶瓷。軸承酸洗工藝是軸承加工過(guò)程中的關(guān)鍵,它不僅決定了軸承的質(zhì)量,更關(guān)乎群眾、企業(yè)乃至國(guó)家的根本利益。
1 酸洗反應(yīng)機(jī)理的探討
在軸承的酸洗過(guò)程中,由于軸承材料、酸洗液濃度的不同,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也是十分繁雜的,這里簡(jiǎn)單舉兩個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
高溫軸承與酸洗液的反應(yīng)機(jī)理:酸洗液中的硝酸具有強(qiáng)氧化性,腐蝕性很強(qiáng),能與金屬發(fā)生快速的氧化還原反應(yīng)。高濃度的硝酸酸洗液,在對(duì)軸承進(jìn)行酸洗加工時(shí)會(huì)使軸承表面快速鈍化,在金屬表面產(chǎn)生大量黑色浮灰,形成一層較厚的黑色酸洗膜。加入硝酸相對(duì)較少,反應(yīng)速度就會(huì)減緩,短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生均勻的酸洗膜,使軸承充分氧化可適當(dāng)延長(zhǎng)酸洗時(shí)間。高溫軸承鋼(Mo4V)因Mo、V等金屬的加入使鋼的熱強(qiáng)性有所加強(qiáng),鉻提高了它的抗蝕性,高溫軸承鋼經(jīng)高溫回火后.硬度較低,很容易與硝酸發(fā)生反應(yīng),需在酸洗液中添加鹽酸和三氯化鐵。鹽酸是非氧化性無(wú)機(jī)酸,氧化性不強(qiáng),三氯化鐵非強(qiáng)氧化劑,能與金屬單質(zhì)鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng),但不能將碳化物中的碳還原成碳原子,減緩了碳原子的析出,反應(yīng)物FeC很易溶解在酸洗液中,減少了黑色反應(yīng)物的生成。反應(yīng)如下:
高錳酸鉀在酸性溶液中具有很強(qiáng)的氧化性,它能將吸附在金屬表面的低價(jià)態(tài)的金屬硝酸鹽氧化成高價(jià)態(tài)的金屬離子,碳原子可以被其氧化成碳酸根離子游離在明化液中,本身則被還原成Mn。
2 酸洗在軸承加工中的應(yīng)用
2.1 軸承加工的酸洗流程
酸洗是一項(xiàng)嚴(yán)肅的工作,酸洗過(guò)程中對(duì)各方面的要求極高,酸洗流程受多種因素的影響。如同一種鋼材,用硝酸進(jìn)行冷酸洗的過(guò)程也需要考慮用戶的要求來(lái)制定相應(yīng)的流程。以高溫軸承鋼為例,國(guó)內(nèi)常用的酸洗流程可以概括為:脫脂一熱水—流動(dòng)冷水一酸洗一流動(dòng)冷水—第一明化一流動(dòng)冷水一第二明化一流動(dòng)冷水一中和一流動(dòng)冷水一防銹一表面檢查-提交。酸洗過(guò)程中對(duì)明化液、中和液、防銹液及酸洗液有很高的要求,而針對(duì)軸承的不同材質(zhì),酸洗液的工藝參數(shù)也不相同。加工流程雖然受客戶要求、軸承材質(zhì)等因素的制約,但總體來(lái)說(shuō)其基本步驟都會(huì)包括脫脂、酸洗、明化、中和、防銹及表面檢查等。
2.2 簡(jiǎn)析酸洗在軸承加工中的缺陷
軸承作為支撐部分,在機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用,良好的鋼材質(zhì)量及對(duì)鋼材的后續(xù)生產(chǎn)加工也是決定軸承質(zhì)量的關(guān)鍵。酸洗液具有強(qiáng)氧化性,能與金屬發(fā)生快速的氧化還原反應(yīng)。如果酸洗液中硝酸的含量相對(duì)較高,在對(duì)軸承進(jìn)行酸洗加工時(shí)會(huì)使軸承表面快速鈍化,在金屬表面產(chǎn)生大量黑色浮灰,形成一層較厚的黑色酸洗膜,遮蓋零件的表面缺陷。硝酸濃度小,減慢了反應(yīng)速度,短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生均勻的酸洗膜,從而延長(zhǎng)了酸洗時(shí)間,而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致軸承氧化不均勻,影響軸承質(zhì)量。
在軸承零件進(jìn)行熱處理淬火時(shí),表面碳化物中的碳易與氧氣結(jié)合變成二氧化碳溢出,導(dǎo)致與碳結(jié)合的金屬還原成金屬單質(zhì),減少了此處碳的含量,造成脫碳,在冷酸洗時(shí)該處析出的碳較少,明化后呈現(xiàn)出灰白色。
材料質(zhì)量、酸的選擇、酸洗工藝步驟、酸液濃度的配比等都會(huì)影響整個(gè)酸洗效果,此外酸洗過(guò)程中人為因素、外界環(huán)境等都是目前酸洗工藝在軸承中急需解決的難題。
2.3 如何解決酸洗缺陷
酸洗在軸承加工過(guò)程中的應(yīng)用十分重要,克服酸洗過(guò)程中的缺陷是當(dāng)前軸承加工的重點(diǎn)??朔嵯垂に囋谳S承加工中存在的問(wèn)題首先主抓軸承材質(zhì),去除材質(zhì)中容易產(chǎn)生疲勞和裂紋的硫氧氮等有害離子,研發(fā)含有Cr、Ni、Mo、V等金屬原子的新型材料,增加鋼材抗腐蝕性是提高軸承材質(zhì)的關(guān)鍵。做好軸承加工工作,還可以從提高酸洗作業(yè)人員的職業(yè)修養(yǎng)、建立良好的軸承酸洗環(huán)境、完善酸洗作業(yè)的管理機(jī)制等方面考慮。
3 結(jié)語(yǔ)
目前酸洗工藝在軸承加工領(lǐng)域仍存在很多缺陷,如何更好地利用酸洗工藝促進(jìn)軸承加工業(yè)的發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)更快更好的發(fā)展需要我們共同研究探討。
酸洗在軸承加工生產(chǎn)的地位不可忽視,針對(duì)不同的材質(zhì)、不同的加工需要以及對(duì)軸承不同的應(yīng)用領(lǐng)域,建立合適的酸洗流程,使用合適的酸洗技術(shù)以及選擇合適的酸洗人員進(jìn)行操作等都可以保證最終軸承產(chǎn)品的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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