大家知道RU66型號軸承嗎~RU66型號軸承是用于加工絲錐、螺栓的專用刀具，其齒形大部分都采用滾針冷滾壓成形。熱處理后不再加工，工作時齒部要求能承受劇烈的沖擊載荷和擠壓應(yīng)力的作用。其壽命的高低和質(zhì)量的好壞直接影響加工出來的絲錐、標(biāo)準(zhǔn)件等工件的精度，同時對生產(chǎn)進(jìn)度帶來重要影響。因此，RU66型號軸承的加工質(zhì)量顯得尤為關(guān)鍵。從失效分析可知，熱處理無疑是關(guān)鍵的影響因素。
一、RU66型號軸承材料及其技術(shù)要求
GB/T972《搓絲板》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定搓絲板采用9SiCr、Cr12MoV鋼制造，工作部分的硬度為59～62HRC，若＞62HRC易崩齒，＜59HRC易磨損；淬火馬氏體＜3級；工作表面不應(yīng)有脫碳和降低硬度的地方；搓絲板表面不得有裂紋、刻痕、銹跡和磨削燒傷等影響使用性能的缺陷。
RU66型號軸承的結(jié)構(gòu)型式有活動搓絲板和固定兩種，如圖1所示。
圖1 搓絲板的型式
二、RU66型號軸承熱處理工藝
根據(jù)加工對象，選用合適的搓絲板材料，有針對性地進(jìn)行熱處理，這樣才能制造出高質(zhì)量、高壽命的刀具。以下按搓絲板用材分別介紹比較適用、穩(wěn)定的熱處理工藝，供同行們參考。
1. 9SiCr鋼搓絲板熱處理
RU66型號軸承搓制外螺紋刀具，工作時齒部受強(qiáng)烈沖擊載荷和擠壓應(yīng)力，通常以磨損或疲勞失效。要求熱處理后在齒根下3～5mm之內(nèi)硬度58～61HRC；淬火馬氏體＜3級；齒面不容許脫碳；齒面變形在公差范圍內(nèi)。一般在充分脫氧的鹽浴中進(jìn)行淬火，熱處理工藝如下。
（1）綁扎
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將兩塊工件背靠背綁扎在專用的淬火夾具上。
（2）淬火
860～870℃×0.4～0.5min/mm，≤M6規(guī)格淬170～180℃硝鹽，＞M6規(guī)格淬60～90℃油，油冷至200℃左右出油空冷。
（3）回火
210～230℃×2～3h硝鹽回火，回火后硬度59～62HRC。
2. Cr12MoV鋼制弧形搓絲板微變形淬火
在儀器儀表行業(yè)，需要大量的幾毫米螺釘，對這些螺釘?shù)淖冃瘟恳蠛車?yán)，只允許≤0.01mm。這就對弧形搓絲板提出了更高的要求：變形小、硬度高、耐磨性
2. Cr12MoV鋼制弧形搓絲板微變形淬火
在儀器儀表行業(yè)，需要大量的幾毫米螺釘，對這些螺釘?shù)淖冃瘟恳蠛車?yán)，只允許≤0.01mm。這就對弧形搓絲板提出了更高的要求：變形小、硬度高、耐磨性好。為此，選用Cr12MoV鋼制造搓絲板，熱處理工藝如下。
（1）淬火前的準(zhǔn)備
用多層報(bào)紙RU66型號軸承包好（不可用鐵絲扎，以防加熱時腐蝕搓絲板），使RU66型號軸承表面光潔。然后將RU66型號軸承裝入小鐵盒內(nèi)，四周用細(xì)木炭粒填滿壓實(shí)，上面用黃泥巴密封，按固體滲碳要求作好準(zhǔn)備，后入箱式爐加熱。
（2）淬火加熱
RU66型號軸承對熱硬性無要求，但耐磨性一定要高，因此選擇淬火加熱溫度以確保淬得高硬度為前提，采用較低的980℃加熱淬火。
（3）冷卻
出爐后迅速取出工件，冷卻時，RU66型號軸承上下平面用黃銅板壓冷，同時在外面外工作面吹微量壓縮空氣，待冷至500℃左右時入油冷。注意，此時仍用黃銅板夾持續(xù)冷，銅板的厚度一般為12～15mm。
（4）回火
170～180℃×2h×2次油中回火。亦可采用硝鹽回火，但在回火前必須去油。
經(jīng)上述工藝的弧形RU66型號軸承硬度可達(dá)65HRC，而且韌性很好，變形量≤0.007mm，搓絲10萬次以上都未發(fā)現(xiàn)裂紋和磨損，壽命15萬次。
3. Cr12MoV鋼制螺釘搓絲板鹽浴淬火
Cr12MoV鋼工具鹽浴淬火一般由兩種工藝：即低淬低回（1020～1030℃加熱淬火，180～200℃回火）和高淬高回（1100～1120℃加熱淬火，500～520℃回火）。本工藝不同于前兩者，采取不高不低的淬火溫度，高溫回火。操作程序如下。
（1）預(yù)熱
經(jīng)400～500℃烘干后進(jìn)入820～850℃的中溫爐中預(yù)熱，加熱系數(shù)取30～40s/mm。
（2）加熱
高溫爐加熱，要經(jīng)充分脫氧撈渣，1040～1050℃×15～20s/mm。
（3）冷卻
Cr12MoV鋼加熱淬火在500℃左右有一個奧氏體比較穩(wěn)定的區(qū)域，在此區(qū)域保持很長的時間，奧氏體也不會發(fā)生轉(zhuǎn)變。鑒于此，采取分級等溫淬火：即在580～620℃中性鹽浴中分級3～5min，立即轉(zhuǎn)入250～280℃硝鹽中等溫30～45min。
（4）回火
500～520℃×2h×2次硝鹽中回火。
經(jīng)上述工藝處理的搓絲板變形小，硬度59～60HRC，使用壽命較常規(guī)處理高。
4. Cr12MoV鋼制搓絲板真空淬火
Cr12MoV鋼制M2.5搓絲板用于搓自行車幅條螺紋，長期采用鹽浴淬火，硬度比較低、脫碳易變形，高壽命為12萬件。采用1030～1060℃真空淬火，120～150℃×5～6h真空回火后，硬度高，畸變小，平均壽命68.85萬件，較鹽浴處理壽命提高4倍多。
5. Cr12鋼搓絲板高溫快速加熱淬火
Cr12鋼制工具，一般采用960～980℃鹽浴加熱淬火，為了改善基體的韌性和細(xì)化晶粒，高溫鹽浴快速加熱用于搓絲板熱處理獲得了成功。試驗(yàn)證明，常規(guī)工藝處理的搓絲板使用壽命一般在54萬～55萬件，而高溫快速加熱者壽命為145萬～154萬件，壽命提高近3倍。熱處理工藝為：
（1）預(yù)熱
高溫快速加熱為什么能提高搓絲板的壽命？一般認(rèn)為是由于高溫快速加熱時，碳化物不均勻溶解、奧氏體中平均含碳量降低、奧氏體成分也不極不均勻，故淬火后可得到部分的低碳馬氏體，同時在原先碳化物周圍和奧氏體晶界處，由短時間（100～200s），碳來不及擴(kuò)散，形成碳含量高的奧氏體。淬火后，韌性高的殘留奧氏體呈膜狀連續(xù)分布于碳化物的周圍和晶粒間界處，這就有助于強(qiáng)度和韌性的提高。
6. Cr12鋼制搓絲板滲釩復(fù)合處理
目前在各種化學(xué)熱處理中滲釩是獲得表面高硬度和高耐磨性的方法。物相沉積的優(yōu)點(diǎn)是處理溫度低，工件變形小，但設(shè)備成本昂貴；化學(xué)氣相沉積所用的設(shè)備也較貴較復(fù)雜，且處理溫度高，工件變形大；利用熔鹽法滲釩是在工件表面形成釩的碳化物覆蓋層，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，操作方便，無公害。滲釩通常采用在鹽浴中加入釩鐵粉末的方法，但成本較高，工藝又較復(fù)雜。以下介紹的是硼砂鹽浴滲釩工藝在Cr12鋼RU66型號軸承上的應(yīng)用。
滲釩處理是在自制的鹽浴爐中進(jìn)行，熔鹽為無水硼砂，滲劑為V2O5粉末。待鹽完全熔化后再加入少量鋁粉，經(jīng)充分熔化后加熱到950℃，把經(jīng)過強(qiáng)韌化處理過的試樣和工件放入爐中并保溫3.5h和4.5h后出爐。為了簡化工藝，進(jìn)行了試樣經(jīng)過1050℃淬火+680℃回火后直接入950℃鹽浴中滲釩的試驗(yàn)。
