铁路货车轴承圆锥滚子的热处理工艺

摘要：通过工艺试验得到了铁路货车轴承352226X2-2RZ、353130B在DRES90/800炉生产线上淬回火的最佳热处理工艺参数。淬火加热温度和时间的合理匹配可使大尺寸圆锥滚子淬火后得到合适的组织，其热处理后的质量能满足技术条件要求。

关键词：圆锥滚子；热处理；工艺；马氏体：托氏体

中图分类号：TG15 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）07-0-01

352226X2-2RZ、353130B系铁路轴承，滚子尺寸较大，材料均采用GCr15钢，产品技术条件要求高，其在辊底炉上淬火时难度较大，为此进行了淬回火工艺的探索和工艺参数的优化。

一、滚子尺寸及热处理质量要求

大型圆锥轴承滚子尺寸见表1，热处理质量要求见表2。

综观表1和表2，根据滚子的尺寸可看出，其相应的热处理质量要求严于JB/T1255-2001。要达到上述质量要求，热处理工艺是关键，其工艺难点是如何解决热加工中易出现局部托氏体超标及软点现象、组织不合格等问题。

二、加工设备及工艺方案的制订

采用热处理辊底炉淬回火生产线对滚子进行处理。设备自动化程度较高，工艺参数受人为因素影响小。为了保证产品质量，在淬火过程中采用 快速光亮淬火油且油温保持适度，淬火台架在油槽内上下窜动用最快挡，淬火油槽搅拌速度也采用最高挡。352226X2-2RZ、353130B轴承滚子在热处理辊底炉生产线的工艺流程为：上料前清洗淬火后清洗回火。

从淬火加热温度、淬火加热时间、淬火冷却时间等方面进行工艺研究，采用了由少量到批量且分阶段进行工艺调试的方法。掌握产品加工过程中硬度、组织等一系列质量数据，总结并进行分析，不断改进试验工艺，找出滚子的最佳热处理工艺参数。

三、工艺调试

第一阶段：先初步拟订滚子的淬回火工艺进行工艺试验，并根据质量检验结果对所拟订的工艺进行分析。第二阶段：根据第一阶段的分析结果对所拟订的淬回火工艺进行改进，生产适量的滚子，根据产品质量检验改进工艺，若热处理质量仍不能满足要求，则继续改进工艺，直至使滚子的热处理工艺能满足最终的质量要求。第三阶段：采用最终的工艺进行大批量的大尺寸圆锥滚子生产，以检验工艺的可靠性和稳定性。

1.拟订淬回火工艺 根据滚子的尺寸特点和技术要求，淬火时采用散放一层的装料方式，工艺参数见表3；热处理质量按JB/T1255-2001进行检验，结果见表4、表5。

从表4、表5可以看出，Ⅲ区、Ⅳ区淬火加热温度进行处理时，结果出现马氏体组织大于5级。为此在其他工艺条件不变的情况下，将352226X2-2RZ淬火加热时间减少到70min， 353130B采用62min， 通过多次试验发现，出现马氏体组织大于5级的同时，托氏体组织大于1级；而当将Ⅲ区、Ⅳ区淬火加热温度降到850℃，淬火加热时间352226X2-2RZ采用70min， 353130B采用62min，易出现托氏体组织大于1级。由此可看出，淬火加热温度和时间的匹配是否合理，决定了滚子的马氏体和托氏体组织是否合格。

2.工艺调试和数据分析 根据第一阶段的工艺调试及产品质量跟踪情况，重新拟订了滚子的淬回火工艺参数，试加工适量的滚子，并用产品质量对工艺进行进一步检验。改进后的工艺参数见表6，质量检验结果见表7、表8。

从表7、表8可看出，改进工艺加工的适量产 品其质量达到了有关技术条件要求，所以可采用此工艺进行大批量的滚子生产。

3.试验验证 用改进后的工艺批量生产滚子，以检验工艺的可靠性和稳定性。10个批次的产品质量检验情况见表9。

从表9可看出，质量检验结果表明，按改进工艺生产的滚子质量均满足技术条件要求，证明了该工艺的可靠性和稳定性。

四、结束语

通过工艺试验得到了铁路货车轴承352226X2-2RZ、353130B的滚子在辊底炉生产线上淬回火的最佳工艺参数。合理的工艺保证了其热处理后的质量能满足各项要求。

从表4、表5可以看出，Ⅲ区、Ⅳ区淬火加热温度进行处理时，结果出现马氏体组织大于5级。为此在其他工艺条件不变的情况下，将352226X2-2RZ淬火加热时间减少到70min， 353130B采用62min， 通过多次试验发现，出现马氏体组织大于5级的同时，托氏体组织大于1级；而当将Ⅲ区、Ⅳ区淬火加热温度降到850℃，淬火加热时间352226X2-2RZ采用70min， 353130B采用62min，易出现托氏体组织大于1级。由此可看出，淬火加热温度和时间的匹配是否合理，决定了滚子的马氏体和托氏体组织是否合格。

2.工艺调试和数据分析 根据第一阶段的工艺调试及产品质量跟踪情况，重新拟订了滚子的淬回火工艺参数，试加工适量的滚子，并用产品质量对工艺进行进一步检验。改进后的工艺参数见表6，质量检验结果见表7、表8。

从表7、表8可看出，改进工艺加工的适量产 品其质量达到了有关技术条件要求，所以可采用此工艺进行大批量的滚子生产。

3.试验验证 用改进后的工艺批量生产滚子，以检验工艺的可靠性和稳定性。10个批次的产品质量检验情况见表9。

从表9可看出，质量检验结果表明，按改进工艺生产的滚子质量均满足技术条件要求，证明了该工艺的可靠性和稳定性。

四、结束语

通过工艺试验得到了铁路货车轴承352226X2-2RZ、353130B的滚子在辊底炉生产线上淬回火的最佳工艺参数。合理的工艺保证了其热处理后的质量能满足各项要求。