我們大家都知道，要想提高工件的硬度、耐磨性和使用壽命，工件需進(jìn)行淬火熱處理。圓錐滾子軸承外圈也是如此，但是，圓錐滾子軸承外圈采用高頻爐進(jìn)行淬火易產(chǎn)生淬火畸變，這是軸承行業(yè)長(zhǎng)期存在的技術(shù)難題，外圈變形大影響磨加工和形位公差，嚴(yán)重時(shí)造成不少產(chǎn)品報(bào)廢。生產(chǎn)中通常采用加大留磨量應(yīng)對(duì)變形問題，但留磨量加大不但浪費(fèi)能源(電力)、鋼材，而且使生產(chǎn)周期長(zhǎng)，效率低，成本增加，而熱處理產(chǎn)品質(zhì)量仍然不夠穩(wěn)定。套圈的變形，主要是外徑變動(dòng)量和端面平面度和錐度超差。針對(duì)上述問題，本例在生產(chǎn)中采用高頻爐對(duì)圓錐外套進(jìn)行淬火變形分析，并通過改進(jìn)工藝參數(shù)和措施試驗(yàn)，獲得了良好效果

分析認(rèn)為，影響零件畸變的主要因素有：工件淬火前的殘留應(yīng)力，工件機(jī)械碰撞和熱處理中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力。其中，熱處理中馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的相變組織應(yīng)力影響最大。因此，淬火冷卻中應(yīng)盡量使工件均衡轉(zhuǎn)變，使工件畸變最小。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同油溫淬火后畸變不同。采用熱油淬火，可使套圈直徑變動(dòng)量與端面平面度變形減小，工件總體變形量下降。

試驗(yàn)分析了軸承外套錐度變化。一般來(lái)說，淬火時(shí)工件薄邊先發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，其體積脹大受厚邊制約，出現(xiàn)薄邊“壓”、厚邊“拉”的組織應(yīng)力。厚邊溫度高，塑性好，在協(xié)調(diào)變形下，薄邊脹大；接著厚邊發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變體積脹大，此時(shí)薄邊已冷變硬而強(qiáng)度高，厚邊脹大受阻，并且厚邊合金濃度低，冷卻慢，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榉邱R氏體或形成殘留奧氏體，因而使厚邊脹大量變小。其結(jié)果使淬火后因熱應(yīng)力產(chǎn)生的錐度變形減小，甚至出現(xiàn)倒錐形變形，總體來(lái)說，采用上述改進(jìn)措施后，套圈錐度變形較小，滿足了技術(shù)指標(biāo)要求。 

通過上述試驗(yàn)分析，提出工藝改進(jìn)措施如下： 

(1)采用高頻爐進(jìn)行淬火時(shí)，應(yīng)采用熱油淬火，這樣可以減少工件變形。 

(2)減少工件淬火前的殘留應(yīng)力，以減少工件淬火后變形。對(duì)薄壁或形狀復(fù)雜及精密零件，采用高頻爐進(jìn)行淬火時(shí)，可在淬火前補(bǔ)加去應(yīng)力退火處理，或者采用預(yù)備熱處理，以獲得良好組織和無(wú)殘留應(yīng)力狀態(tài)。  

(3)防止工件熱處理加熱中出現(xiàn)碰撞、擠壓現(xiàn)象。由于套圈壁較薄，加熱時(shí)工件奧氏體化強(qiáng)度低塑性好，易變形，應(yīng)減少碰撞擠壓等現(xiàn)象。 

工件在熱處理過程中，我們較為擔(dān)心的就是工件的變形問題，變形過大可能導(dǎo)致工件報(bào)廢。今天，我們簡(jiǎn)單說了一些預(yù)防工件變形的措施，您可以回去試試，相信您一定會(huì)大吃一驚的。