Matériaux de roulement automobile et technologie de traitement de la chaleur

2. Exigences relatives aux matériaux et aux performances des roulements automobiles

À l’heure actuelle, l’automobile se développe vers la lumière, confortable, solide, haute puissance, structure compacte, durabilité, bonne accélération et haute fiabilité. En outre, en raison des progrès de la technologie de contrôle électronique, l’automobile se développe également vers la direction de la faible consommation d’énergie, simple et pratique, forte opérabilité et d’autres performances pratiques, de sorte que le roulement roulant, comme une partie importante du soutien automobile, doit s’adapter à cette tendance.

Pendant le processus de service du roulement d’automobile, la zone d’unité du corps roulant et la surface de l’anneau devraient supporter une grande pression, qui peut atteindre jusqu’à 5000N/mm2 par calcul. Lorsque le roulement est en marche, il est non seulement roulant, mais aussi glisser, qui est soumis à un stress de contact à haute fréquence et en alternance, mais aussi affecté par la force centrifuge, comme le montre la figure 6. Selon les dossiers de la littérature, les principaux modes d’échec des roulements automobiles sont l’épluchage, les piqûres, l’adhérence, la souche, la fracture, la perte de précision, le bruit des vibrations dépassant la norme, etc., par conséquent, les performances en acier portant a les exigences suivantes : (1) haute pureté. (2) faible teneur en oxygène. Haute dureté et résistance à l’usure. (4) bonne stabilité dimensionnelle. (5) Résistance compressive et déformation adéquates. 6. Bonne performance technique.

En tant qu’une des variétés spéciales importantes en acier, la qualité et la performance de l’acier porteur reflètent en grande partie le niveau métallurgique d’un pays. Bien sûr, la durée de vie et la fiabilité des roulements automobiles sont liées à la conception initiale, la fabrication, la lubrification, l’installation et l’entretien, mais les matières premières sont la clé.

Par, dans l’assemblage de roulement automatique de plusieurs composants majeurs, en plus de la cage de l’acier d’estampillage original pour populariser le matériau de nylon PA66 - 30% GF (comme le moulage par injection) et le joint est plus souvent utilisé matériel en caoutchouc (tels que ACM - SUS430 (SPCC), NBR), rouleau de roulement automatique de la Chine et l’utilisation extensive de l’intérieur et l’extérieur du cercle est telle avec wC - 0,95% - 1,05% , wCr - 1,40% - 1,65% de l’acier à haute teneur en chrome en carbone, pour améliorer la durcirabilité pour répondre aux besoins de la modification de l’épaisseur de la pièce, augmentation de la teneur de Mo peut développer une série de haute durcitivité à haute teneur en chrome en carbone portant l’acier: Cr6, 100, 100 crmo tels que l’Allemagne, Suède SKF2, SKF3, 52100.3, 52100.4, aux États-Unis, Japon SUJ2, SUJ3, SUJ4, SUJ5 etc, applicable à la durcissement martensitique , également adapté pour les parties murales super épaisses portant le durcissement de bainite, la composition chimique a une légère différence entre eux, comme le tableau de contraste 1, ceux-ci peuvent être comme une variante de l’acier GCr15.

GCr15 -100Cr6

Bien que la variété soit relativement simple, elle est aussi la qualité la plus exigeante de l’acier structurel (acier de vitesse, acier de roulement, acier de ressort, acier non étanche, acier à tête froide). Strict est la nécessité d’améliorer la pureté de l’acier pour réduire strictement O, S, Ca, N, Ti et d’autres éléments de trace contenu, également besoin de contrôler la fusion, coulée, roulement, forge et d’autres processus métallurgique peut causer des défauts, tels que le dégazage sous vide, la remelting électroslag, le processus de fusion des fours de raffinage. Il est incontestable que la réduction de la teneur en oxygène peut prolonger considérablement la durée de vie de fatigue des roulements dans l’industrie. FIG. 7 montre la courbe de relation entre la teneur en oxygène et la durée relative de vie des roulements. En GB/T 18254 -- 2002, la teneur en O de l’acier à haute teneur en chrome en carbone est clairement stipulée : die en acier coulé 15ppm, acier coulé continu à 12 ppm, en production réelle, avec le développement d’équipements métallurgiques et un processus de contrôle plus strict, le niveau le plus bas peut atteindre 5ppm. En outre, les normes techniques ou l’accord technique pour la méthode de fusion, l’inclusion non métallique, la ségrégation, la couche de décaplisation, la macrostructure, la microstructure, l’inhomogeneity de carbure, la qualité de surface et la limite de tolérance à la dimension sont impliqués, tels que les aciéries et les entreprises de production de roulement dans l’aciérie, doivent être strictement testés et une gestion stricte, ne doivent pas être négligents.

Besoin d’être ajouté, roulement automatique en plus de la plupart des roulements, seulement le roulement de manivelle, tige de raccordement, piston, amortisseur avec guidage, engrenages de vitesse inverse, etc comme le roulement coulissant, ils n’impliquent pas le traitement thermique, comptent principalement sur la poudre métallurgie sintering - formation de roulement, le matériel est généralement sur le wC 0,15% ou moins la fabrication d’acier (par exemple, 08 Al), watts fuselés pour alliage (comme Al - Sn20 ou fabrication d’acier commune , alliage de plomb, cuivre ou aluminium). Le traitement thermique discuté plus tard est également pour les roulements roulants d’automobile.

3. Technologie de traitement thermique du roulement automobile

Le rôle principal du chrome principal de l’élément alliage dans l’acier porteur automobile est d’améliorer la durcirabilité de l’acier, de sorte que les pièces dans l’étanchéité, tempérant sur toute la section pour obtenir une structure plus uniforme. Le chrome peut former du ciment en alliage (Fe, Cr) 3 c, le raffinement austenitic de grain, lorsqu’il est chauffé pour réduire la sensibilité à la surchauffe de l’acier, améliorer la résistance à l’usure, et peut faire l’étanchéité en acier lorsque vous obtenez une fine martensite acistalline ou cryptocrystalline, augmenter sur la base de la dureté de l’acier à haute résistance, généralement n’ont pas besoin de traitement cryogénique de l’auto-roulement, à moins que la stabilité de la taille des pièces et la teneur de la teneur en eau

(1) itinéraire de processus de production des pièces de roulement automobile

L’itinéraire général de production du corps roulant de boule d’acier est : matériel de barre ' boule de balle de la jetée chaude formant la boule lisse (fichier) ' broyage doux ' traitement de chaleur ' broyage dur ' broyage fin ' broyage fin (polissage).

L’itinéraire de production générale des anneaux intérieurs et extérieurs est : matériau de tuyauterie (fraisage froid) ' annealing ' tourment ' mou broyage ' traitement thermique' broyage, finition.

L’itinéraire de production générale de la cage est : cage solide (nylon) : blanc , virage, dessin, fenêtre de forage et traitement de surface.

Cage d’estampillage (métal) : bande ou feuille de matériaux , formation, coupe de fond, fenêtre d’impact, pente de pression, expansion et traitement de surface.

Le roulement automatique, l’anneau externe, le corps roulant d’anneau intérieur, le moyeu de roue portant deux ou trois générations du flange devraient être le traitement approprié de chaleur, afin de donner le plein jeu au potentiel du matériel lui-même, pour obtenir les performances attendues et améliorer la durée de vie des parties d’assemblage, incluent principalement l’annealing sphéroïde, l’étanchéité - tempérer à basse température, traitement chimique de chaleur , traitement thermique d’induction et ainsi de suite.

(2) profil de traitement thermique des pièces clés de l’automobile

Voici une brève introduction d’équipement de traitement thermique, d’exemples de processus, d’exigences techniques et de prévisions de développement.

L’équipement d’annealing sphéroïdale utilise habituellement un four d’atmosphère protectrice pour rendre la surface des pièces anneales moins, aucune oxydation, et peut améliorer l’utilisation de matériel des pièces de roulement. La température de chauffage du matériau de roulement est de 835 à 850 oC, et la température de sphérification est de 750 à 760 oC, comme le montre la FIG. 8.

Après que le corps roulant à billes a été forgé, l’atmosphère protectrice continue de base d’azote annealing four avec fond de rouleau d’aixieline est utilisé, comme indiqué dans FIG. 9a. La température d’annealing sphéroïdale était de 760 oC, potentiel d’oxygène 900, point de rosée de 20 oC, débit de propane de 0,18 à 0,02 m3/h, pression du four de 150 à 300 MPa, dureté 210HBW, couche de décanplation inférieure ou égale à 0,25 mm, carbure en maille 'CN4.2, la dureté de la boule d’acier après les exigences de désincarcrage et de tempéra ment de 60HRC ci-dessus.

L’équipement d’étanchéité et de tempérament utilise généralement aussi le four d’atmosphère protectrice, tel que le four de chaîne de coulée, le four de ceinture de maille ou le four à tige de poussée, comme le montre FIG. 9b, avec une efficacité de production élevée et une faible consommation d’énergie. Les fabricants nationaux communs incluent jiangsu fengdong, industrie du nord, hangzhou jinzhou et ainsi de suite.

Utilisation sur l’étanchéité intérieure et extérieure du four d’atmosphère protectrice, continuellement pour réduire la déformation, utiliser l’huile d’étanchéité à roulement spécial KR468G et ajuster les paramètres de chauffage tels que la température, le temps, la vitesse de la courroie de convoyeur ou peut également être utilisé dans la gradation martensite de l’étanchéité de bain de sel et la courbe de processus est indiquée dans la figure 10, 63 - 64.5 la dureté de HRC après l’étanchéité, après 180 plus ou moins 10 'C tempérance de tempérer 61 - 66 HRC , vérifiez à l’anneau effilé autour de 0,05 mm, 0,15 mm ou moins de la cylindrique.

La deuxième et troisième génération de roulements de moyeu automobile sont équipées de flanges. Le matériau est S55C, et la dureté de surface de la zone étanche est nécessaire pour atteindre plus de 60HRC. Il est conseillé d’utiliser la ligne de production d’étanchéité automatique, comme le montre FIG. 9c. Le milieu de refroidissement est une solution d’étanchéité à base d’eau avec concentration réglable. La pression de la solution d’étanchéité est de 0,2-0,6mpa.

L’équipement d’étanchéité et de tempérament utilise généralement aussi le four d’atmosphère protectrice, tel que le four de chaîne de coulée, le four de ceinture de maille ou le four à tige de poussée, comme le montre FIG. 9b, avec une efficacité de production élevée et une faible consommation d’énergie. Les fabricants nationaux communs incluent jiangsu fengdong, industrie du nord, hangzhou jinzhou et ainsi de suite.

Utilisation sur l’étanchéité intérieure et extérieure du four d’atmosphère protectrice, continuellement pour réduire la déformation, utiliser l’huile d’étanchéité à roulement spécial KR468G et ajuster les paramètres de chauffage tels que la température, le temps, la vitesse de la courroie de convoyeur ou peut également être utilisé dans la gradation martensite de l’étanchéité de bain de sel et la courbe de processus est indiquée dans la figure 10, 63 - 64.5 la dureté de HRC après l’étanchéité, après 180 plus ou moins 10 'C tempérance de tempérer 61 - 66 HRC , vérifiez à l’anneau effilé autour de 0,05 mm, 0,15 mm ou moins de la cylindrique.

La deuxième et troisième génération de roulements de moyeu automobile sont équipées de flanges. Le matériau est S55C, et la dureté de surface de la zone étanche est nécessaire pour atteindre plus de 60HRC. Il est conseillé d’utiliser la ligne de production d’étanchéité automatique, comme le montre FIG. 9c. Le milieu de refroidissement est une solution d’étanchéité à base d’eau avec concentration réglable. La pression de la solution d’étanchéité est de 0,2-0,6mpa.

Avec l’amélioration continue de l’équipement domestique de traitement de la chaleur et de la technologie de production, l’application dans la production et le traitement des pièces de roulement automobiles a été fondamentalement mature. Le four à boîte d’origine, four à puits, four à bain salé, four à tambour, four de chauffage à air ordinaire et d’autres équipements a été fondamentalement éliminé, maintenant un grand nombre de populaires est l’équipement d’atmosphère protectrice assisté par l’adsorption swing de pression, la production d’azote de film et d’autres technologies, avec le four de ceinture de traverse à rouleaux que le courant dominant de la ligne de retour d’étanchéité globale et la ligne de retour d’induction automatique d’étanchéité est devenu le courant dominant. En outre, la transition de l’atmosphère protectrice à l’atmosphère contrôlable et le système de contrôle du four, du contrôle informatique à un seul fil au contrôle informatique en grappe, se transformeront progressivement en deux grandes tendances.