鋼制沖壓軸承的效果與分析

1、SCM415鋼制沖壓軸承的效果與分析江蘇南方軸承股份有限公司王青松沖壓是機(jī)械制造生產(chǎn)中常用的加工工藝之一，而冷沖壓套圈，它的用材不僅直接影響到?jīng)_壓工藝過(guò)程和沖壓件的質(zhì)量，而且直接支配熱處理后產(chǎn)品的最終服役壽命。沖壓軸承一般經(jīng)由沖裁、彎曲、拉延成形、擠壓變形等復(fù)雜形變過(guò)程，所以對(duì)材料的塑性要求較高，一般沖壓軸承常用材料如表1。表1 常用材料牌號(hào)、化學(xué)成份及力學(xué)性能牌號(hào)化學(xué)成份%屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度CMnPSAltTiMpaMpaDC01(St12)0.100.500.0350.0250.020130-260270DC03(St13)0.080.450.0300.0250.020120-240270D

2、C04(St14、St15)0.080.400.0250.0200.020120-240270DC05(BSC2)0.0080.300.0200.0200.0150.20110-190260DC06(St16、St14-T、BSC3)0.0060.300.0200.0200.0150.20100-180250SPCC0.120.500.0350.0250.020270SPCD0.100.450.0300.0250.020270SPCE、SPCEN0.080.400.0250.0200.020210270常用材料的拉伸性能一般都比較好,而且熱處理后也能滿足一般使用條件,但對(duì)于使用要求較高的場(chǎng)合,

3、由于沒(méi)有足夠的芯部硬度,它就無(wú)法滿足.如起動(dòng)電機(jī)用沖壓軸承、汽車(chē)防抱死轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的沖壓軸承,它不僅需要表面有較高的抗疲勞、高耐磨的高硬度要求,而且還需要芯部有足夠沖擊韌性.如果采用20鋼,芯部硬度和金相組織還是達(dá)不到要求,實(shí)踐表明合金鋼SCM415的優(yōu)勢(shì)就充分體現(xiàn)出來(lái)了。SCM415是一日本鋼種的低碳合金鋼,其化學(xué)成份及力學(xué)性能如下表2。.表2 SCM415的化學(xué)成份及力學(xué)性能牌號(hào)化學(xué)成份%屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度CMnPSSiCrNiMoCuMpaMpaSCM4150.0300.0300.0250.030295440由于SCM415是合金鋼,在沖壓拉伸過(guò)程中,很容易出現(xiàn)冷作硬化現(xiàn)象,導(dǎo)致拉延工作困難

4、加大,甚至出現(xiàn)開(kāi)裂,所以在沖壓拉伸過(guò)程中,必須經(jīng)過(guò)去應(yīng)力退火,消除拉伸過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力,以保證后續(xù)加工過(guò)程中有足夠的塑性。采用SCM415材料加工的沖壓件經(jīng)滲碳熱處理后,在表面具有高硬度的同時(shí),芯部又滿足抗沖擊、強(qiáng)韌性的使用要求。常用材料(St12等)和20鋼與SCM415加工后的沖壓軸承零件經(jīng)熱處理后的硬度、滲層、金相對(duì)比表如下表3。表3 St12、20鋼、SCM415熱處理的對(duì)比表表3 St12、20鋼、SCM415熱處理的對(duì)比表牌號(hào)表面硬度芯部硬度滲層金相圖片表面500X芯部500XSt12788-800HV150HV表面2級(jí) 芯部5級(jí)20#768-788HV250-400HV表面2級(jí)

5、芯部3級(jí)SCM415768-788HV310-450HV表面1級(jí) 芯部1級(jí)表3中的金相評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按JB/T7710-95執(zhí)行。從表3中可以看出常用材料和20鋼及SCM415經(jīng)熱處理后的表面硬度金相組織都相差無(wú)幾,但芯部硬度和金相組織卻有明顯的差異。St12的芯部含有大量的大塊狀游離鐵素體,使產(chǎn)品的沖擊性能明顯下降,極易導(dǎo)致變形、扭曲而早期失效。20鋼芯部硬度雖然有所提升,但硬度不均勻,這從芯部的金相組織可以看出,芯部有明顯的大塊狀鐵素體。但SCM415經(jīng)熱處理后,不僅表面組織較均勻,而且連芯部組織也很均勻,芯部全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,提高了芯部的沖擊韌性,使整個(gè)產(chǎn)品的綜合機(jī)械性能有了大幅度的提升,從而保證了產(chǎn)品在重要使用場(chǎng)合的性能。當(dāng)然,用SCM415鋼加工的沖壓件在熱處理過(guò)程中需要嚴(yán)格控制,有關(guān)工藝參數(shù)如淬火溫度、淬火時(shí)間、爐內(nèi)氣氛、淬火油溫、淬火延時(shí)、中間清洗溫度及時(shí)間、冷凍溫度及時(shí)間、回火溫度及時(shí)間以及