摘要：滚动轴承是众多轴承种类中的一种，其主要功能是支撑机械旋转体，降低其工作过程中的摩擦系数，保证其回转的精度，延长工件使用寿命，提高工作的效率。本文通过查阅相关书籍，观摩生产视频，计算热处理相关参数研究设计了滚动轴承套圈的选材、热处理工艺以及设备。由于GCr15材料相对于其他轴承钢的优越性，故本文选材为GCr15，期间还比较了一般球化退火、等温球化退火和循环球化退火，常规马氏体淬火和贝氏体等温淬火，考虑到经济性、所得的组织性能，选择等温球化退火与贝氏体等温淬火，最终确定的热处理工艺为等温球化退火-贝氏体等温淬火-低温回火，低温回火用来消除淬火应力，提高轴承套圈的稳定性。最终得到马氏体、下贝氏体、渗碳体和残余奥氏体的合适比例组织，此时的耐磨性是最高的。经过对比，使用推杆式等温退火炉进行球化退火，通过辊底式可控气氛轴承套圈热处理生产装备线进行生产，生产的轴承组织结构好，刚度高，耐磨性强，内部缺陷少，质量满足GB/T307.3—2017《滚动轴承通用技术规则》。生产过程高效安全并可实时监控。

关键词：滚动轴承套圈  热处理设计  设备设计  辊底式

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1滚动轴承的发展状况-1

1.1.1进展-1

1.1.2国外轴承发展状况-2

1.1.3国内轴承发展状况-3

第二章 滚动轴承的概述与分析-5

2.1滚动轴承的形状与尺寸-5

2.2滚动轴承的质量、性能要求和工作环境以及失效形式-5

2.2.1轴承钢的质量要求-5

2.2.2滚动轴承的性能要求-6

2.2.3滚动轴承的工作环境-7

2.2.4滚动轴承的主要失效形式-7

2.3滚动轴承套圈主要生产工艺流程-9

第三章 选材-10

3.1引言-10

3.2轴承钢的价格比较-10

3.3材料的选用-11

3.4GCr15材料介绍-12

3.5GCr15中合金元素的影响-12

3.5.1合金元素对钢组织的影响-12

3.5.2合金元素对热处理工艺的影响-13

第四章 热处理工艺设计-14

4.1轴承套圈的热处理工艺-14

4.2轴承套圈的球化退火-14

4.2.1球化退火温度的确定-14

4.2.2球化退火加热时间的确定-14

4.2.3球化退火工艺的比较-15

4.3轴承套圈的淬火-16

4.3.1淬火加热速度的确定-17

4.3.2淬火加热温度的确定-17

4.3.3加热时间的确定-17

4.3.4淬火方式的确定-18

4.3.5马氏体淬火工艺的比较-18

4.4轴承套圈的回火-19

4.4.1回火温度的确定-20

4.4.2回火时间的确定-20

4.4.3回火后的冷却-21

4.4.4回火工艺曲线-21

4.5提高滚动轴承套圈性能的后续工艺-21

第五章 轴承套圈热处理设备设计-23

5.1球化退火设备-23

5.2淬、回火生产线-23

5.2.1进料架-24

5.2.2套圈清洗机-24

5.2.3带保护气氛的淬火加热炉-24

5.2.4上下振荡式淬火槽-25

5.2.5等温槽-26

5.2.6辊底式回火炉-26

结语-27

参考文献-28