자동차 베어링 재료 및 열처리 기술

2. 자동차 베어링 재료 및 성능 요구 사항

현재 자동차는 가볍고 편안하며 견고하며 고출력, 컴팩트 한 구조, 내구성, 좋은 가속 및 높은 신뢰성으로 발전하고 있습니다. 또한, 전자 제어 기술의 진보로 인해 자동차는 저에너지 소비, 간단하고 편리하며 강력한 조작성 및 기타 실용적인 성능의 방향으로 발전하고 있으므로 자동차 지원의 중요한 부분으로서 롤링 베어링은 이러한 추세에 적응해야합니다.

자동차 베어링의 서비스 과정에서 롤링 바디와 링 표면의 단위 면적은 계산에 의해 최대 5000N/mm2에 도달할 수 있는 큰 압력을 가해야 합니다. 베어링이 실행될 때, 그림 6과 같이 고주파 및 교대 접촉 응력의 영향을 받는 롤링뿐만 아니라 슬라이딩도 됩니다. 문헌 기록에 따르면, 자동차 베어링의 주요 고장 모드는 박리, 피팅, 접착, 변형, 골절, 정밀도 손실, 표준을 초과하는 진동 소음 등이며, 따라서 베어링 강철 성능은 다음과 같은 요구 사항을 가지고 있습니다 : (1) 고순도. (2) 낮은 산소 함량. 높은 경도 및 내마모성. (4) 좋은 치수 안정성. (5) 적절한 압축 강도 및 변형 저항. 6. 좋은 기술 적 성능.

중요한 특수 강철 품종 중 하나로서 베어링 강철의 품질과 성능은 주로 국가의 야금 수준을 반영합니다. 물론 자동차 베어링의 수명과 신뢰성은 초기 설계, 제조, 윤활, 설치 및 유지 보수와 관련이 있지만 원료가 핵심입니다.

여러 주요 구성 요소의 자동 베어링 어셈블리에, 나일론 재료 PA66 + 30 % GF (예 : 사출 성형 등)를 대중화하기 위해 원래스탬핑 강에서 케이지 외에도 더 자주 사용되는 고무 재료 (예 : ACM + + SUS430 (SPCC), NBR), 중국의 자동 베어링 롤러 및 원 내외의 광범위한 사용은 wC = 05 % = 05 % = wC와 같은 05 % ~ 0% , wCr = 1.40 % ~ 1.65 % 높은 탄소 크롬 베어링 강철, 부품 두께 변화의 요구를 충족시키기 위해 경화성을 향상시키기 위해, 모의 함량 증가 함량은 독일, 스웨덴 SKF2, SKF3, 52100.3, 52100.4, 미국, 일본의 SUJ2, SUJ3, SUJ4, SUJ5 등과 같은 일련의 높은 경화성 높은 탄소 크롬 베어링 강철을 개발할 수 있습니다. , 또한 bainite 경화의 슈퍼 두꺼운 벽 베어링 부품에 적합, 화학 조성은 대조 표 1로, 이들 GCr15 강철의 변종으로 될 수 있습니다, 그들 사이에 약간의 차이가 있다.

GCr15 100Cr6

다양성은 상대적으로 단일이지만, 그것은 또한 구조 강철 (기어 강철, 베어링 강철, 스프링 스틸, 비 담금질 강철, 냉간 제목 강철)의 가장 까다로운 품질입니다. 엄격엄격하게 O, S, Ca, N, Ti 및 기타 미량 원소 함량을 줄이기 위해 강철의 순도를 개선할 필요가 있으며, 또한 제련, 주조, 압연, 단조 및 기타 야금 공정을 제어해야 진공 탈기, 전기 슬래그 재용융, 정제 용광로 제련 공정과 같은 결함을 일으킬 수 있습니다. 산소 함량을 줄이면 업계에서 베어링의 피로 수명을 크게 연장할 수 있다는 것은 명백한 사실입니다. 도 7은 산소 함량과 베어링의 상대 수명 사이의 관계 곡선을 나타낸다. GB / T 18254 -- 2002, 높은 탄소 크롬 베어링 강철의 O 함량은 명확하게 규정되어 있습니다 : 다이 캐스트 스틸 ≤15ppm, 연속 주조 강철 ≤12ppm, 실제 생산에서 야금 장비 및 공정의 개발로 더 엄격한 제어, 최저 수준은 5ppm에 도달 할 수 있습니다. 또한, 제련방법, 비금속포함, 분리, 탈카보화층, 거시구조, 미세구조, 초경불 불균질, 표면품질 및 치수공한계에 대한 기술적 표준 또는 기술계약은 제철소 및 제철소의 베어링 생산기업과 같이, 엄격하게 시험하고 엄격하게 관리해야 하며, 부주의해서는 안 된다.

추가해야 하는 경우, 대부분의 롤링 베어링 외에 자동 베어링, 만 크랭크 샤프트 베어링, 연결 봉, 피스톤 부싱, 안내충격 흡수, 기어 박스 후진 기어 부싱 등 슬라이딩 베어링으로, 그들은 열 처리를 포함하지 않습니다, 분말 야금 소결 + 압연 성형에 주로 의존, 재료는 일반적으로 wC0.15 % 이하의 강철 제조에 (예를 들어, 08 Al), 스핀들 와트 (예를 들어, 08 Al) , 납, 구리 또는 알루미늄 베어링 합금). 나중에 논의 된 열처리는 자동차 압연 베어링도 포함됩니다.

3. 자동차 베어링의 열처리 기술

자동차 베어링 강철의 주요 합금 요소 크롬의 주요 역할은 강철의 경화성을 향상시키는 것입니다, 그래서 담금질에 부품, 더 균일 한 구조를 얻기 위해 전체 섹션에 템퍼링. 크롬은 합금 시멘트 (Fe, Cr) 3 c, 오스테니틱 곡물 정제, 강철 과열 감도를 줄이기 위해 가열 할 때, 내마모성을 개선하고, 미세 한 심미 또는 암호 결정 마르텐 사이트를 얻을 때 강철 담금질을 만들 수 있습니다, 고강도 강철 인성에 기초하여 증가, 일반적으로 부품 크기 안정성 및 잔류 austene의 함량이 없는 한, 자동차 베어링의 극저온 처리를 할 필요가 없습니다.

(1) 자동차 베어링 부품의 생산 공정 경로

강철 볼 롤링 바디의 일반적인 생산 경로는 다음과 같은 바 소재 → 볼 빌릿 핫 피어 형성 → 부드러운 공 (파일) → 부드러운 연삭 → 열 처리 → 하드 연삭 → 미세 연마 → 미세 연마 (연마).

내후륜의 일반적인 생산 경로는 파이프 재(냉간 밀링) → 어닐링 → 선삭 → 소프트 연삭 → 열처리 → 분쇄 → 마무리입니다.

케이지의 일반적인 생산 경로는 : 고체 케이지 (나일론) : 빈 → 선회 → 드로잉, 드릴링 창 → 표면 처리.

스탬핑 케이지 (금속) : 스트립 또는 시트 재료 → 성형 → 바닥 절단 → 충격 창 → 압력 경사 → 팽창 → 표면 처리.

자동 베어링, 외부 링, 내부 링 롤링 바디, 플랜지의 2 ~ 3 세대를 베어링 휠 허브는 적절한 열 처리해야, 재료 자체의 잠재력에 전체 플레이를 제공하기 위해, 예상 성능을 얻고 조립 부품의 수명을 개선하기 위해, 주로 낮은 온도에서 스페로이드 어닐링, 담금질 + 템퍼링을 포함, 화학 열 처리 , 유도 열처리 등등.

(2) 자동차의 주요 베어링 부품의 열처리 프로파일

다음은 열처리 장비, 공정 예, 기술 요구 사항 및 개발 예측에 대한 간략한 소개입니다.

구형 어닐링 장비는 일반적으로 어닐링 부품의 표면을 덜, 산화하지 않고, 베어링 부품의 재료 활용도를 향상시킬 수 있도록 보호 분위기 용광로를 사용합니다. 베어링 재료의 가열 온도는 835 ~ 850 ° C이며, 과면 온도는 도 8에 도시 된 바와 같이 750 ~ 760 ° C입니다.

볼 롤링 바디가 단조된 후, 도 9a에 도시된 바와 같이, 액시린 롤러 바닥을 이용한 연속질소 염기 보호 분위기가 어닐링용광을 사용한다. 구형 어닐링 온도는 760°C, 산소 전위 ≥900, 이슬점 ≤20°C, 프로판 유량 0.18±0.02m3/h, 용광로 압력 150~300MPa, 경도 ≤210HBW, 0.25mm 이하의 탈카화 층, 메쉬 초경 ≤CN4.2, 전체 화질 및 경도 60HR 의 경도.

담금질 및 템퍼링 장비는 일반적으로 높은 생산 효율과 낮은 에너지 소비와 함께, 도 9b에 도시 된 바와 같이, 주조 체인 로, 메쉬 벨트 용광로 또는 푸시 로드 로와 같은 보호 대기 로를 사용합니다. 일반적인 국내 제조 업체는 강소 풍동, 북산업, 항저우 진저우 등을 포함한다.

내부 및 외부 보호 분위기에 사용 용 광 로 담금질, 지속적으로 변형을 줄이기 위해, KR468G 특수 베어링 담금질 오일을 사용하고 온도, 시간, 컨베이어 벨트의 속도 실행 과 같은 가열 매개 변수를 조정하거나 또한 소금 목욕 담금질 및 공정 곡선의 마르텐사이트 그라데이션에 사용할 수 있습니다 10, 63 ~ 64.5 HRC 경도 후 담금질 후, 180 플러스 또는 마이너스 10 °C 10 °C 경도6 , 0.05 mm, 0.15 mm 이하의 원통형 의 주위에 테이퍼 링을 확인하십시오.

2세대와 3세대 자동차 허브 베어링에는 플랜지가 장착되어 있습니다. 재료는 S55C이며, 담금질 영역의 표면 경도는 60HRC 이상에 도달해야합니다. 도 9c에 나타낸 바와 같이 자동 유도 담금질 생산 라인을 사용하는 것이 바람직하다. 냉각 매체는 조정 가능한 농도의 수성 담금질 솔루션입니다. 담금질 용액의 압력은 0.2-0.6mpa입니다.

담금질 및 템퍼링 장비는 일반적으로 높은 생산 효율과 낮은 에너지 소비와 함께, 도 9b에 도시 된 바와 같이, 주조 체인 로, 메쉬 벨트 용광로 또는 푸시 로드 로와 같은 보호 대기 로를 사용합니다. 일반적인 국내 제조 업체는 강소 풍동, 북산업, 항저우 진저우 등을 포함한다.

내부 및 외부 보호 분위기에 사용 용 광 로 담금질, 지속적으로 변형을 줄이기 위해, KR468G 특수 베어링 담금질 오일을 사용하고 온도, 시간, 컨베이어 벨트의 속도 실행 과 같은 가열 매개 변수를 조정하거나 또한 소금 목욕 담금질 및 공정 곡선의 마르텐사이트 그라데이션에 사용할 수 있습니다 10, 63 ~ 64.5 HRC 경도 후 담금질 후, 180 플러스 또는 마이너스 10 °C 10 °C 경도6 , 0.05 mm, 0.15 mm 이하의 원통형 의 주위에 테이퍼 링을 확인하십시오.

2세대와 3세대 자동차 허브 베어링에는 플랜지가 장착되어 있습니다. 재료는 S55C이며, 담금질 영역의 표면 경도는 60HRC 이상에 도달해야합니다. 도 9c에 나타낸 바와 같이 자동 유도 담금질 생산 라인을 사용하는 것이 바람직하다. 냉각 매체는 조정 가능한 농도의 수성 담금질 솔루션입니다. 담금질 용액의 압력은 0.2-0.6mpa입니다.

국내 열처리 장비 및 생산 기술의 지속적인 개선으로 자동차 베어링 부품의 생산 및 가공에 대한 응용은 기본적으로 성숙해졌습니다. 원래 상자 용광로, 잘 용광로, 소금 목욕 용광로, 드럼 용광로, 일반 공기 난방 용광로 및 기타 장비는 기본적으로 제거되었습니다, 지금 인기의 많은 수의 압력 스윙 흡착, 필름 질소 생산 및 기타 기술에 의해 지원 보호 대기 장비입니다, 롤러 메쉬 벨트 로와 함께 전체 담금질 반환 라인 및 자동 유도 회송 라인의 주류가되고있다. 또한 보호 분위기에서 제어 가능한 분위기로의 전환과 단일 와이어 컴퓨터 제어에서 클러스터 컴퓨터 제어로의 용광로 제어 시스템은 점차 두 가지 주요 트렌드로 발전할 것입니다.