Fabrication de toutes sortes d'anneaux de roulement et d'acier à roulementRotation des roulements sous une contrainte alternative élevée, en plus des exigences matérielles de haute résistance à la compression, de résistance à la fatigue de contact et de résistance à l'usure, mais également une certaine ténacité, résistance à la corrosion, bonne stabilité dimensionnelle et processus.
L'acier au chrome à haute teneur en carbone est apparu pour la première fois en Europe en 1901.Les États-Unis l'ont inscrit comme acier standard en 1913.Au cours des 70 dernières années, de nombreux nouveaux procédés ont été développés pour améliorer la pureté de l'acier à roulement et l'hétérogénéité du carbure. Des technologies telles que le dégazage sous vide et le raffinage hors four ont été largement utilisées dans la production d'acier pour roulements.La Chine a commencé à produire de l'acier à roulement en 1951.
L'acier à roulement moderne peut être divisé en quatre catégories: acier à roulement au chrome à haute teneur en carbone, acier à roulement au chrome carburé, acier à roulement inoxydable et acier à roulement à haute température.L'acier à roulement au chrome à haute teneur en carbone est largement utilisé dans l'industrie de la fabrication de roulements.
La grande pureté des éléments d'alliage et une bonne structure uniforme sont les principaux indices de qualité de l'acier à roulement. Par conséquent, les inclusions non métalliques et la non-uniformité des carbures dans l'acier à roulement sont qualifiées dans la norme acier selon différentes conditions d'utilisation.
Le carbone est le principal élément de renforcement de l'acier à roulement.La teneur en carbone de l'acier à roulement est généralement élevée et l'état de service est principalement basé sur une aiguille cryptocristalline et une martensite aciculaire cristalline fine. Une certaine quantité de carbure non dissous trempé est retenue dans la structure pour améliorer la résistance à l'usure de l'acier.Si la teneur en carbone de l'acier est réduite de manière appropriée, la solubilité des éléments d'alliage dans la matrice peut être augmentée. Bien que le nombre de carbure non dissous trempé soit réduit, la trempabilité et la résistance à la fatigue de contact de l'acier peuvent être améliorées; au contraire, l'augmentation de la teneur en carbone est bénéfique pour la résistance à l'usure de l'acier.Par conséquent, la teneur en carbone de l'acier à roulement est déterminée en fonction de différentes UTILISATIONS, généralement contrôlées dans la plage de 0,8 à 1,2%.
Le chrome est le principal élément de la formation des carbures.L'acier au chrome à haute teneur en carbone forme du carbure de type MC (M pour métal) dans diverses conditions de traitement thermique.Le chrome peut améliorer les propriétés mécaniques, la trempabilité et l'uniformité de la microstructure de l'acier.Il peut également augmenter la résistance à la corrosion de l'acier.La teneur en chrome dans l'acier n'est généralement pas supérieure à 2,0%, le molybdène peut remplacer le chrome dans l'acier, en augmentant la trempabilité de l'acier, le molybdène est plus fort que le chrome, donc a développé une trempabilité élevée de l'acier au chrome à haute teneur en carbone au molybdène.
Le silicium et le manganèse peuvent augmenter la trempabilité de l'acier à roulement.L'indice d'acier typique utilisé pour le silicium et le manganèse est GCr15SiMn.Le manganèse peut également former du MnS stable avec le soufre dans l'acier, et les composés soufrés peuvent souvent entourer les oxydes, formant des inclusions composites avec des oxydes comme noyau, réduisant ainsi l'effet nocif des oxydes sur l'acier.
L'acier à roulement du processus de production est généralement fondu dans un four électrique alcalin, ou il peut être dégazé par vide à l'extérieur du four ou raffiné par vide de poche.Le processus de coulée du lingot et la conception de la forme du lingot de l'acier à roulement ont une grande influence sur la distribution des inclusions non métalliques et du carbure dans l'acier.L'acier à roulement est susceptible de produire des taches blanches, le lingot et la billette doivent donc être refroidis lentement.L'acier à roulement de haute qualité destiné à l'aviation devrait être fondu par des méthodes spéciales telles que la refusion électroslag ou la refusion de consommables sous vide.
Afin d'améliorer la ségrégation du carbure, un recuit de diffusion de longue durée est généralement effectué à une température élevée de 1200 ~ 1250 pour le lingot de roulement.Pendant le traitement à chaud, l'atmosphère du four doit être contrôlée. La température de chauffage de la billette ne doit pas être trop élevée et le temps de conservation de la chaleur ne doit pas être trop long, afin d'éviter une décarbonisation sérieuse.La température finale de laminage (forgeage) est généralement comprise entre 800 et 900, trop élevée est facile à apparaître gros réseau de carbure, trop faible est facile de former une fissure de laminage (forgeage).Les produits finis en bois laminé (forgé) doivent être refroidis à 650, afin d'éviter que la cémentite ne se sépare en un réseau à la limite des grains. Un processus de laminage contrôlé peut être adopté lorsque les conditions le permettent.
Afin d'obtenir une bonne usinabilité et une bonne prémicrostructure avant trempe, l'acier à roulement utilisé pour l'usinage à froid doit être complètement sphéroïdisé et recuit à une température de 780 ~ 800, et la décarbonisation doit être empêchée pendant le recuit.S'il y a de la cémentite de réseau trop épaisse dans l'acier laminé, un traitement de normalisation doit être effectué avant le recuit.Les aciers au chrome sont généralement chauffés entre 830 et 860, trempés à l'huile et revenus entre 150 et 180.Dans la structure des roulements de précision, le volume d'austénite résiduel doit être réduit autant que possible ou l'austénite résiduelle doit être maintenue stable pendant le processus d'utilisation. Par conséquent, un traitement à froid à -80 (ou à une température inférieure) après la trempe et un traitement de stabilisation à long terme à 120 ~ 140 sont souvent nécessaires.