在軸承制造過程中，熱處理是決定其性能穩(wěn)定性的關(guān)鍵工序。然而，實(shí)際生產(chǎn)中常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，影響產(chǎn)品合格率和使用壽命。了解常見缺陷的產(chǎn)生機(jī)制并采取有效對(duì)策，對(duì)提升熱處理質(zhì)量至關(guān)重要。
一、常見問題及成因分析
尺寸變形
軸承套圈或滾動(dòng)體在熱處理后出現(xiàn)橢圓、翹曲等幾何偏差。主要原因包括加熱或冷卻速度過快、裝夾方式不當(dāng)、材料原始應(yīng)力未充分釋放等。高碳鉻鋼導(dǎo)熱性較差，若升溫速率控制不當(dāng)，易產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致變形。
表面或內(nèi)部開裂
裂紋多發(fā)生在淬火階段，通常源于冷卻過于劇烈，造成組織應(yīng)力與熱應(yīng)力疊加超過材料強(qiáng)度極限。此外，原材料存在縮孔、夾雜物或表面劃傷等缺陷，也會(huì)成為裂紋起源點(diǎn)。
硬度不均或不足
表現(xiàn)為同一工件不同區(qū)域硬度差異明顯，或整體硬度未達(dá)到技術(shù)要求?？赡茉虬t內(nèi)溫度分布不均、工件擺放密集影響傳熱、冷卻介質(zhì)老化或攪拌不足導(dǎo)致冷速不一致。
二、針對(duì)性解決措施優(yōu)化加熱工藝：采用分段升溫方式，設(shè)置預(yù)熱區(qū)間（如600℃和800℃兩級(jí)預(yù)熱），減小熱應(yīng)力，降低變形風(fēng)險(xiǎn)。確保爐溫均勻性符合工藝要求（一般控制在±5℃以內(nèi)）。
改進(jìn)冷卻控制：根據(jù)零件尺寸和形狀選擇合適的淬火介質(zhì)和冷卻參數(shù)。例如，對(duì)薄壁套圈可采用冷卻能力較弱的淬火油，并控制油溫在60–80℃之間，避免冷速過快。必要時(shí)引入等溫淬火或壓模冷卻技術(shù)，抑制變形。
加強(qiáng)原材料檢驗(yàn)：嚴(yán)格把控鋼材純凈度，避免使用存在中心疏松、非金屬夾雜物超標(biāo)等缺陷的坯料。前道加工應(yīng)避免表面損傷，防止應(yīng)力集中。
定期維護(hù)設(shè)備與介質(zhì)：校準(zhǔn)測(cè)溫系統(tǒng)，確保溫度控制準(zhǔn)確；定期檢測(cè)淬火油的冷卻性能，及時(shí)更換或添加新油，保持介質(zhì)穩(wěn)定性。
三、實(shí)踐案例參考
某軸承廠在生產(chǎn)大型圓錐滾子時(shí)，曾出現(xiàn)批量淬火裂紋。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，除冷速偏快外，鋼材中心碳偏析嚴(yán)重是主因。通過改用中心成分更均勻的真空脫氣鋼，并將淬火起始溫度降低20℃，同時(shí)優(yōu)化裝爐方式以提升冷卻均勻性，裂紋率由原先的3.5%降至0.2%以下。
另有一企業(yè)針對(duì)套圈橢圓變形問題，引入壓模定型淬火工藝，在工件冷卻至相變完成前施加均勻約束，有效控制了尺寸變化，產(chǎn)品橢圓度合格率提升至98%以上。
