张鸿翔 文婧 杨喜军 郭永强
洛阳LYC轴承有限公司热处理厂 河南洛阳 471039
摘要：当今社会，机械的发明与创造达到了有史以来的一个顶峰。在对机械的使用当中，一种小小的器械发挥着其自身至关重要的作用——轴承。自被发明出来之后，轴承对于工业器械的作用愈加重要，经过了几十年的考验，其作用仍经久不衰。在我国，对于轴承的制造已有六十余年的历史。经过六十年的经验积累，中国的轴承业已取得了举足轻重的影响。随着科技的不断创新，对于轴承工艺的要求亦不断提高，本文将针对高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理情况进行分析，为我国的轴承事业再次画上浓重的一笔。
关键词：高碳铬；轴承；热处理
前言
轴承出现在人们的视野里已经有了相当长的一段历史，在该段历史痕迹当中，轴承的形态与制作工艺发生了翻天覆地的改变。由于科技水平的限制，当前我国对于轴承的制作工艺较之部分发达国家仍有差距，虽然产量上的优势弥补了一些该类问题。基于实际情况，我国轴承在使用过程当中的寿命以及平均质量并不能达到高工艺水平。由于许多精密乃至重要设备上都需要轴承来作为主要部件，而相关部件多是从国外引进，对于该种状况的发生，我国政府以及企业对于轴承的制作工艺更加重视。为了缩小我国与发达国家轴承工艺的差距，我们不断开展对高碳铬轴承钢的技术研发，并通过对国内外理论的总结及实践当中积累的经验，使我国对高碳铬轴承钢热处理的技术不断创新。
1轴承的热处理技术方面
近年来，随着科技的进步，热处理技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：
（1）清洁热处理 热处理生产形成的废水、废气、废盐、废油及电磁辐射等均会对环境造成污染。解决热处理的环境污染问题，实行清洁热处理（或称绿色环保热处理）是热处理技术发展的方向之一。这对于热处理的气氛、淬火油和清洗设备都提出了高要求。
（2）精密热处理 精密热处理就是充分保证优化工艺的稳定性，实现产品质量分散度很小（或为零）、热处理畸变为零，减少磨削留量提高生产效率，节约材料。实现精密热处理必须有良好的炉温均匀性、控温准确性，以及淬火剂良好的冷却性和稳定性。实现轴承的精密热处理可以走整体淬火和感应淬火两条路。
（3）节能热处理 选用新型的保温材料以提高热处理装备的能源利用率；优化热处理工艺，提高工艺产量，充分发挥设备的能力。现阶段各轴承厂家都在做这方面的试验，例如充分利用废热、余热，有些厂家已利用锻造余热进行轴承零件的球化退火；采用耗能低、周期短的工艺替代周期长、耗能大的工艺等；下贝氏体淬火工艺在一定程度上、一定范围内，用较短的贝氏体淬火工艺替代了周期长、耗能大的渗碳工艺。
（4）少无氧化热处理 由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热，热处理后零件的性能得到提高，热处理缺陷如氧化、脱碳和裂纹等大大减少，热处理后的精加工留量减少，提高了材料的利用率和机加工效率。真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显地改善工件质量，减少畸变，提高寿命[1]。
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2 热处理的标准转变
1972年一机部颁布JB1255-1972《滚铬钢滚动轴承零件热处理质量标准》，奠定了我国高碳铬轴承钢的滚动轴承零件热处理标准的基础，随后的时间高碳铬轴承钢的热处理标准开始是照搬前苏联的十三级图片标准，我国对于轴承热处理的标准进行过三次改进。前苏联对于高碳铬轴承钢的热处理标准即为我国对其的标准，虽细微之处有所改变，但是具体内容上并未进行大方向的修改。除编辑性修订及标准名称稍有变动外，标准号一直为JB1255不变，根据标准使用过程发现的问题以及热处理技术的发展，技术内容和条款都做了相应的调整和修改，自此之后，我国开始了对于轴承钢热处理的相关规定。根据最近三次内容的修改情况作简略的分析，第一次的修订发生在1991年，该次修订主要是根据退火后的轴承钢当中所含有的物质标准量而进行的，通过对物质量的要求改善轴承制造的技术。当时由于对轴承零部件的制造水平相对低下，因此无形当中扩大了对于GCr15钢的使用范围[2]。第二次的修订发生于2001年，其改善的内容主要是对数据化以及表格化在热处理标准当中的应用。经过十年的发展与研究，轴承钢的淬火技术日渐纯熟，导致贝氏体等温的淬火技术被正式要求应用到轴承钢的热处理当中。最后一次修订发生于2014年，该次修订的基础是我国在高碳铬轴承钢方面的技术远超13年前，该版本主要是对轴承零件热处理后内部组织做出了新的规定，比之前要更加严格，为轴承热处理提出了更高的要求。
3 对于热处理技术的发展与展望
3.1热处理技术的发展方向
我国目前对于轴承的制造已经从形状上的制造向功能方面的制造开始转型。其含义即是轴承在形状上的格格框框开始减少，更加注重其在多种环境下都能够适用的原则，按照此类原则将轴承设计与热处理技术相互结合，共同为轴承的多功能应用进行服务[3]。对于平常使用的轴承而言，贝氏体组织能够通过其自身的优势保证轴承的寿命延长以及维修率的降低。在国外，对于贝氏体组织的研究程度优于我国该项技术水平，该情况无疑为我国提供了发展的目标，让我国实现对发达国家技术的赶超。在研究过程当中，马贝复合组织淬火是当前新的发展方向，该技术与传统的淬火技术相比，具有淬火组织与性能可调控、淬火组织与尺寸稳定性高、淬火变形量小、淬火裂纹敏感性低等特点，尤其适合大型轴承零件的热处理。
3.2对热处理技术的展望
随着全球科技的不断发展，轴承以其独有的特性在工业制造当中的地位不会受到影响。在对高碳铬进行热处理技术的过程当中，由于其对燃料的消耗以及环境的污染较为严重。在满足了工业发展的情况下以自然环境为代价有违科学发展观的内容，因此，热处理技术接下来的趋势即是令其节能化、环保化。其实对于该方面的研究各国都有相当纯熟的科技手段，比如清洁能源的使用、利用加快光合作用的方式分解热处理后的垃圾等，总而言之，对热处理技术再次进行改革的形式不可避免[4]。
结语
当前我国轴承制造的数量居于世界轴承制造国的前沿，但是对于高碳铬轴承钢的热处理技术却迟迟达不到国际上的顶尖水准范畴。当前，高碳铬轴承钢的应用范围极为之广，而各国对其的研究与摸索都在孜孜不倦的进行，作为轴承套圈以及滚动体的主要制作材料，通过其在自身成分上的调整能够不断开发出新型的钢种，而究其根源，其元素形态并未有所改变。因此，对于其的研究工艺应从热处理技术着手，通过采取不同方式的淬火技术或几种淬火技术相结合的模式对高碳铬轴承钢组织进行改进，不断摸索其变化的规则，以期在该规律当中寻求出对于轴承制造的突破性技术，将我国由轴承大国变为轴承强国。
参考文献：
[1]孙 伟，关 力.轴承行业对热处理装备的需求[J].金属加工，2008，第7期：14-16.
[2]龙莉，罗安智，李琦.近年我国轴承钢生产及需求分析[J].冶金经济与管理，2014，9（05）：37-40.
[3]尤绍军，毛玉红，姜长英.高碳铬轴承钢马贝复合组织淬火新技术[J].轴承，2012，11（04）：13-15.
[4]祝溪明.滚动轴承材料热处理及其新技术应用研究[J].机械设计与制造，2012，6（12）：220-221.
论文作者:张鸿翔,文婧,杨喜军,郭永强
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：轴承论文; 技术论文; 轴承钢论文; 我国论文; 高碳论文; 工艺论文; 标准论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;