Gr15轴承钢常规厚件淬火工艺研究

发布时间：2012-10-16 浏览次数：1146

黑龙江省萝北县农机总站 刘军 林占军 王建民
黑龙江省萝北县肇兴镇农机站 梁利军
黑龙江省萝北县农机总站 曲宝龙

　　摘　要：通过分析传统淬火工艺及介质对厚件轴承钢淬火硬度低下的原因，提出采用碳酸氢钠替代硝酸盐淬火介质，并取得了较好的效果，解决了长期困扰企业产品质量的问题，填补了国内同行业该项工艺的空白。
　　关键词：轴承钢；淬火介质
　　1、引言
　　行星摆线针轮减速机主要传动部件摆线轮、销轴、销套、针销及针套都是由Grl5轴承钢制成，这些零件的受力特点是载荷大，扭矩大，要求零件具有一定的耐磨性，其硬度为HRC58—62，金相组织为隐晶马氏体+结晶马氏体+细小均匀渗碳体。萝北减速机厂所生产的行星摆线减速机为2^#至12^#行星摆线针轮减速机。摆线轮的传统淬火工艺是将零件在箱式炉中加热到840 ℃在盐槽中淬火，淬火介质为55%硝酸钾加45%亚硝酸钠，淬火介质温度为180～200 ℃。笔者发现，当零件有效厚度大于25mm 时，其硬度只能达到HRC36—40，远远小于设计规定的HRC58—62的硬度，造成零件的早期磨损。带着这个问题，笔者先后走访了省内几所大专院校的热处理专家，他们对厚件Grl5轴承钢的热处理也没提出更好的办法。经查阅相关资料，采用碳酸氢钠（小苏达)代替硝盐淬火，收到了较好的效果，零件淬火后的硬度达到了HRC58—62。
　　2、试验材料及方法
　　（1）试验材料
　　9^#摆线轮，外径<258mm，厚度21mm，材料Gr15。
　　（2）试验设备
　　箱式电阻炉，型号RX3—90—9。
　　盐浴炉，型号RYG—40—6。
　　（3）淬火介质
　　①盐浴炉中淬火介质为55%硝酸钾加45%亚硝酸纳，控制温度为180～200℃。
　　②淬火介质为30%碳酸氢钠溶液，介质温度为80～90℃，淬火槽容积为2m³。
　　（4）试验方法
　　①将9^#摆线轮在箱式电阻炉中加热到840℃，在盐槽中淬火，介质温度为180～190℃，然后在盐浴炉中回火，回火温度为220℃。
　　②将9^#摆线轮在箱式电阻炉中加热到840℃，在30%碳酸氢钠槽中淬火，介质温度为80～90℃，然后也在盐浴炉中回火，回火温度仍为220 ℃。
　　3、试验结果
　　Gr15轴承钢在上述两种淬火介质中淬火所表现的性能大为不同，在硝盐中淬火的硬度为HRC36—40，其金相组织为少量隐晶细小马氏体和大部分残余奥氏体及部分渗碳体。在30%碳酸氢钠介质中淬火经回火的硬度为HRC58—62 ，其组织为隐晶马氏体加结晶马氏体加细小均匀渗碳体。
　　4、结语
　　Gr15轴承钢厚件的淬透性在相同淬火温度下取决于淬火介质，针对不同厚度的工件采用相应的淬火介质可以达到淬透的目的。主要是合理利用淬火介质的性能，有些身边常用的介质也能达到切实有效的目的。

来源：《农机使用与维修》2008年第4期