9Cr18不锈钢轴承套圈套锻工艺
发布时间：2013-05-29 浏览次数：671
洛阳轴承研究所（河南洛阳 471039）郝雪玲 谭曙光
洛阳国投精密机械有限公司（河南洛阳 471003）陈社伟
9Cr18是常用的一种马氏体不锈钢。该钢在弱腐蚀介质中，且温度不超过30℃的条件下具有良好的耐腐蚀性，是滚动轴承常用钢种之一。由于其锻造温度范围窄、塑性差，常采用单件反挤成形工艺生产轴承套圈，即浪费材料，生产率又低。为了降低成本，对9Cr18不锈钢轴承套圈套料工艺进行尝试，且已取得良好的效果。
1 锻造加热规范
9Cr18钢在室温下的平衡组织是马氏体加碳化物，加热到950℃以上成为单一奥氏体，加热温度高于1150℃出现δ铁素体，进入双相状态，变形时极易出现裂纹。因此，这种不锈钢的锻造温度范围为始锻1120℃，终锻温度为950℃。采用电炉加热以确保锻件质量。
原工艺加热规范如图1，料段随炉加热到800℃保温30min，再升温到1120℃，保温30min。由于高温加热温度时间过长，粗大的奥氏体在后序工艺中形成粗大马氏体，塑性大大降低，轴承套圈的耐冲击性能下降。后将加热规范改为如图2所示，料段在1000℃时装炉并保温20min，然后快速升温到1120℃，保温15min开始锻造，效果良好。
2 锻造工艺确定
轴承套圈常规套料工艺如图3所示，该工艺对9Cr18不锈钢套料存在下列问题，在套切料芯的外径表面及底面易出现锻造裂纹。裂纹的成因机理是由于9Cr18不锈钢塑性差。采用单件反挤工艺时，因材料处于极高的三向压应力状态，避免了裂纹的发生。为此，在套料前增加焖挤预成形工序，解决了这一制约锻件质量的关键性问题。工艺流程如图4所示。焖挤成形模具结构简图如图5所示。
经过反复实验验证，焖挤凸模直径d1与料芯凹模内径d2保持在d1-d2=0.1-0.3mm。且H1-H2=0.5mm为宜，这样既保证外圈高度及外圆圆角充满，又保证了内圈所需的金属重量。
3 冷却与润滑
模具严重磨损是影响9Cr18不锈钢轴承套圈批量生产的另一因素。内圈反挤凹模在生产锻件150件左右磨损量达1mm。而且切底冲头易粘料，致使生产无法继续。分析其原因主要是9Cr18不锈钢导热性及流动性差，模具升温块，为了解决这一问题，在生产中采用自来水强制冷却，水剂石墨润滑模具。模具寿命从不足150件提高到2000件以上。
4 结论
9Cr18不锈钢轴承套圈采用焖挤套料工艺是可行的，而且节能、节材效果显著。以6204/01套6205/02为例，生产10000件可节约钢材660kg，按目前价格25元/kg计算，计16500元。而且只需一次加热下料可生产两种产品，每万件节约能源600元，具有显著的经济效益。
来源：《轴承》2000年01期
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