GB∕T 34891-2017 滾動(dòng)軸承 高碳鉻軸承鋼零件 熱處理技術(shù)條件

GB/T34891—2017滾動(dòng)軸承高碳鉻軸承鋼零件熱處理技術(shù)條件中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC98)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：洛陽軸研科技股份有限公司、浙江天馬軸承有限公司、浙江五洲新春集團(tuán)股份有限公司、山東東阿鋼球集團(tuán)有限公司、江蘇力星通用鋼球股份有限公司、邳州市助力軸承有限公司、新昌縣恒利軸承有限公司、山東省宇捷軸承制造有限公司、河北鑫泰軸承鍛造有限公司、浙江金環(huán)軸承有限公司、燕山大學(xué)、瑞聯(lián)機(jī)械(杭州)有限公司、東阿縣華濤鋼球有限公司、浙江中集鑄鍛有限公司、常州龍邦潤(rùn)滑油有限公司、重慶長(zhǎng)江軸承股份有限公司。1滾動(dòng)軸承高碳鉻軸承鋼零件熱處理技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了符合GB/T18254規(guī)定的G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo鋼制滾動(dòng)軸承套圈和滾動(dòng)體(以下簡(jiǎn)稱軸承零件)退火、淬火、回火后的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于上述鋼制軸承零件工序間與成品零件的熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)，也適用于其他高碳鉻鋼制軸承零件的熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)于有特殊要求的軸承零件按相應(yīng)的產(chǎn)品圖樣的規(guī)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T230.1—2009金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(A、B、C、DN、T標(biāo)尺)GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T272—2017滾動(dòng)軸承代號(hào)方法GB/T1172黑色金屬硬度及強(qiáng)度換算值GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T6394金屬平均晶粒度測(cè)定法GB/T17394金屬里氏硬度試驗(yàn)方法GB/T24606滾動(dòng)軸承無損檢測(cè)磁粉檢測(cè)JB/T7361滾動(dòng)軸承零件硬度試驗(yàn)方法JB/T7362滾動(dòng)軸承零件脫碳層深度測(cè)定法3技術(shù)要求3.1軸承零件球化退火后的技術(shù)要求軸承零件球化退火后的技術(shù)要求按表1的規(guī)定。3.2軸承零件馬氏體淬回火后的技術(shù)要求軸承零件馬氏體淬回火后硬度及同一零件的硬度差分別按表2和表3的規(guī)定。2表1球化退火后技術(shù)要求檢查項(xiàng)目硬度G8Cr15、GCr15其他鋼種179HBW～207HBW(壓痕直徑4.5mm～4.2mm)或88HRB～94HRB~179HBW～217HBW(壓痕直徑4.5mm~4.1mm)或88HRB～97HRB顯微組織為細(xì)小、均勻分布的球化組織，應(yīng)符合第一級(jí)別圖中的第2級(jí)～第4級(jí)，允許有細(xì)點(diǎn)狀球化組織存在，不允許有第一級(jí)別圖中第1級(jí)和第5級(jí)所示的組織存在網(wǎng)狀碳化物應(yīng)符合第四級(jí)別圖中的第1級(jí)～第2.5級(jí)脫碳層深度不大于單邊最小加工余量的2/3冷成形或碳化物細(xì)化處理等特殊工藝處理后的軸承零件退火后的硬度不應(yīng)大于229HBW(壓痕直徑不應(yīng)小于4.0mm)?！捌渌摲N為GCr15SiMn、GCr15SiMo及GCr18Mo,以下同。表2軸承零件馬氏體淬回火后的硬度單位為HRC零件名稱成品尺寸mmmin常規(guī)回火后硬度>≤minmin60～6559～6457～6255～594859～6457～6256～6054～5858～6356～6155～5953～57公稱直徑—61～6660～65b58～63'56～6059～6458～63'57～6155～5958～6457～62b56～6054～58有效直徑“—61～6660～65'58～63'56～604059～6558～63'57～6155～5940 58～6457～62b57～6054～58”滾動(dòng)體無特殊要求時(shí)，可不進(jìn)行高溫回火，硬度值按“常規(guī)回火后硬度”。3表3軸承零件馬氏體淬回火后同一零件的硬度差零件名稱套圈(外徑)mm滾動(dòng)體(有效直徑)微型軸承零件成品尺寸>400 ≤400—硬度差HRCmax12312不檢查注：同一零件的硬度差指同一零件同一表面的硬度差。軸承零件馬氏體淬回火后的顯微組織應(yīng)由隱晶、細(xì)小結(jié)晶或小針狀馬氏體、均勻分布的細(xì)小殘留碳化物和少量殘余奧氏體組成，除微型軸承外，允許存在少量的針狀或塊狀屈氏體。淬回火后的顯微組織按表4的規(guī)定。表4軸承零件淬回火后的顯微組織公差等級(jí)零件材料成品尺寸mm顯微組織套圈有效壁厚鋼球公稱直徑滾子有效直徑馬氏體(第二級(jí)別圖)屈氏體(第三級(jí)別圖)”≤>≤>≤>≤距工作面3mm以內(nèi)距工作面3mm以外PNP6P6XP5G8Cr15GCr15 第1級(jí)～第4級(jí)———其他鋼種P4P2所有鋼種———第1級(jí)～第3級(jí)——第1級(jí)～第4級(jí)所有公差等級(jí)GCr15微型軸承零件第1級(jí)～第3級(jí)不允許存在注：制造廠與用戶可根據(jù)軸承的使用工況和性能要求協(xié)商確定顯微組織要求。指G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCrl5SiMo及GCrl8Mo?！鼻象w包括針狀屈氏體和塊狀屈氏體，以下同。3.3軸承零件貝氏體等溫淬火后的技術(shù)要求軸承零件等溫淬火組織應(yīng)由下貝氏體、殘留碳化物組成，允許存在少量的針狀或塊狀屈氏體及少量殘余奧氏體。軸承零件等溫淬火后的硬度和顯微組織按表5的規(guī)定。4表5軸承零件等溫淬火后的硬度和顯微組織鋼種套圈有效壁厚硬度HRC顯微組織平均晶粒度貝氏體(第五級(jí)別圖)≤屈氏體(第三級(jí)別圖)≤>≤距工作面距工作面GCr15 58～628級(jí)或更細(xì)GCr18MoGCr15SiMo 58～62注：軸承零件貝氏體等溫淬火后的同一零件的硬度差要求按表3的規(guī)定。3.4其他技術(shù)要求軸承零件的其他技術(shù)要求按表6的規(guī)定。表6軸承零件的其他技術(shù)要求檢驗(yàn)項(xiàng)目裂紋軸承零件淬回火后不允許有裂紋鋼球壓碎載荷鋼球淬回火后壓碎載荷值不應(yīng)小于附錄B中表B.1的規(guī)定回火穩(wěn)定性經(jīng)回火穩(wěn)定性試驗(yàn)的試樣或軸承零件相應(yīng)點(diǎn)的硬度差不應(yīng)大于1HRC脫碳層深度及表面軟點(diǎn)工序間脫碳層深度見附錄C或按制造廠與用戶雙方協(xié)商的相關(guān)規(guī)定。成品零件工作面不允許有脫碳和表面軟點(diǎn)套圈變形量淬回火后允許的變形量參見附錄D或按制造廠與用戶雙方協(xié)商的相關(guān)的規(guī)定殘余奧氏體含量淬回火后的殘余奧氏體含量參見附錄E或按制造廠與用戶雙方協(xié)商的相關(guān)的規(guī)定外觀質(zhì)量淬回火后應(yīng)無磕碰傷、銹蝕、花斑及污物附著，整體外觀顏色(銀灰、藍(lán)、黑)均勻4檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法按表7的規(guī)定。表7檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)項(xiàng)目硬度a)應(yīng)根據(jù)被測(cè)零件的硬度值及尺寸分別選用洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)或里氏硬度計(jì)，試驗(yàn)方法按GB/T230.1、GB/T231.1、GB/T4340.1、GB/T17394及JB/T7361的規(guī)定。硬度值的換算按GB/T1172的規(guī)定。b)公稱直徑不大于15.8750mm的鋼球，公稱直徑不大于15mm的滾子，所測(cè)曲面硬度應(yīng)按附錄F中表F.1、表F.2的規(guī)定加上修正值。球面滾子的硬度測(cè)量在端面上進(jìn)行5表7(續(xù))檢驗(yàn)項(xiàng)目顯微組織用金相顯微鏡在放大500倍或1000倍下檢驗(yàn)：a)球化退火組織采用2%硝酸酒精溶液浸蝕，根據(jù)碳化物顆粒的大小、數(shù)量及形狀按第一級(jí)別圖(見圖1)檢驗(yàn)；b)淬回火后的顯微組織在縱斷面上檢驗(yàn)(鋼球可在任意面檢驗(yàn)，有爭(zhēng)議時(shí)，以縱斷面為準(zhǔn)),采用2%～4%硝酸酒精溶液浸蝕；c)淬回火后的馬氏體組織根據(jù)馬氏體的粗細(xì)程度、殘留碳化物顆粒大小和數(shù)量按第二級(jí)別圖(見圖2)檢驗(yàn)。顯微組織可以在淬火狀態(tài)下檢驗(yàn)，有異議時(shí)，在回火狀態(tài)下檢驗(yàn)；d)淬回火后的屈氏體組織根據(jù)屈氏體的形狀、大小和數(shù)量按第三級(jí)別圖(見圖3)檢驗(yàn)。針狀或塊狀屈氏體分別按相對(duì)應(yīng)的屈氏體級(jí)別圖檢驗(yàn)，針狀與塊狀混合型屈氏體按視場(chǎng)下占主要部分的屈氏體形態(tài)類型檢驗(yàn)；e)貝氏體組織根據(jù)貝氏體粗細(xì)程度及殘留碳化物顆粒大小和數(shù)量按第五級(jí)別圖(見圖5)檢驗(yàn)網(wǎng)狀碳化物用金相顯微鏡在放大500倍下檢驗(yàn)。退火試樣在正常淬回火后的橫截面上檢驗(yàn)，采用4%硝酸酒精溶液深腐蝕，根據(jù)碳化物網(wǎng)的大小和封閉程度按第四級(jí)別圖(見圖4)檢驗(yàn)脫碳層深度及表面軟點(diǎn)a)表面脫碳和軟點(diǎn)可采用冷酸洗檢驗(yàn)，檢驗(yàn)規(guī)程見附錄G;b)脫碳層深度的測(cè)定按JB/T7362的規(guī)定。用金相法測(cè)定時(shí)，在退火狀態(tài)下用2%硝酸酒精溶液浸蝕，對(duì)熱鐓鋼球，試樣磨面應(yīng)垂直于環(huán)帶。在淬回火狀態(tài)下用4%硝酸酒精溶液c)脫碳層深度在脫碳最深處部位測(cè)定裂紋按GB/T24606的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，也可采用冷、熱酸洗(見附錄G)及其他儀器和方法檢驗(yàn)。有異議時(shí)，采用熱酸洗檢驗(yàn)鋼球壓碎載荷按附錄B的規(guī)定檢驗(yàn)套圈變形量小尺寸套圈用百分表、內(nèi)徑儀、外徑儀及平面度儀進(jìn)行檢查；大尺寸套圈用百分尺、卡尺、橋尺、塞尺進(jìn)行檢查回火穩(wěn)定性將被測(cè)試樣或零件按原回火工藝規(guī)范再次回火后，檢查回火前后相應(yīng)點(diǎn)的硬度差平均晶粒度按GB/T6394的規(guī)定檢驗(yàn)殘余奧氏體含量采用X射線衍射法或磁性法測(cè)量，有異議時(shí)，采用X射線衍射法測(cè)量外觀質(zhì)量第1級(jí)第2級(jí)圖1第一級(jí)別圖退火組織(放大倍數(shù)：1000×)6GB/T34891—2017第5級(jí)7圖2第二級(jí)別圖淬回火馬氏體組織(放大倍數(shù)：1000×)8GB/T34891—2017針狀屈氏體針狀屈氏體塊狀屈氏體第2級(jí)圖3第三級(jí)別圖淬回火屈氏體組織(放大倍數(shù)：500×)9第1級(jí)第2級(jí)圖4第四級(jí)別圖網(wǎng)狀碳化物(放大倍數(shù)：500×)圖5第五級(jí)別圖貝氏體淬火組織(放大倍數(shù)：500×)GB/T34891—2017套圈有效壁厚和滾子有效直徑套圈有效壁厚及滾子有效直徑的規(guī)定見圖A.1。h)p)b)j)j)n)m)n)r)r)注1:D為滾子的有效直徑。對(duì)圓柱滾子(空心滾子)D為公稱直徑；對(duì)圓錐滾子D為距大端面H/3處的直徑(H為滾子長(zhǎng)度);對(duì)球面滾子D為最大直徑。注2:B。為套圈的有效壁厚。d)～j)所示的套圈B。為套圈的溝底壁厚；k)所示的套圈B。為距套圈的內(nèi)環(huán)面H/3處的厚度(H為內(nèi)外直徑差值的1/2);1)～n)所示的套圈B。為距套圈大端面H/3處的壁厚(H為套圈的寬度);o)～p)所示的套圈B。為距套圈端面H/3處的壁厚(H為套圈的寬度);q)所示的套圈B。、D、分別為接觸圓處的厚度和直徑；r)和s)所示的套圈B。為套圈滾動(dòng)面處的壁厚。圖A.1套圈有效壁厚及滾子有效直徑示意圖(規(guī)范性附錄)鋼球壓碎載荷試驗(yàn)規(guī)程及熱處理后的壓碎載荷值本附錄規(guī)定公稱直徑為φ3mm~φ50.8mm鋼球的壓碎載荷試驗(yàn)規(guī)程及壓碎載荷值。B.2鋼球壓碎載荷試驗(yàn)規(guī)程B.2.1每批熱處理的鋼球取三組球(9個(gè))做鋼球壓碎載荷試驗(yàn)，鋼球的尺寸公差應(yīng)一致。B.2.2熱處理后的半成品鋼球做壓碎試驗(yàn)時(shí)，鋼球表面不允許有砂輪傷、凹坑、碰傷或麻點(diǎn)等表面缺陷。B.2.3進(jìn)行壓碎試驗(yàn)時(shí)，其加載速度可按980N/s～5880N/s進(jìn)行加載。B.2.4進(jìn)行鋼球壓碎試驗(yàn)時(shí)，對(duì)鋼球施加載荷值已超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，雖鋼球未被壓碎，亦可卸載，若有特殊要求時(shí)，可將鋼球加載至壓碎為止。B.2.5將壓球胎具由試驗(yàn)機(jī)上取下，打開保險(xiǎn)罩，將鋼球迅速取出扔入帶蓋的鐵箱內(nèi)，以防鋼球爆碎而傷人，并記錄其試驗(yàn)結(jié)果。B.2.6在試驗(yàn)進(jìn)行過程中，因鋼球安放不當(dāng)而脫落或因鋼球有裂紋等，造成結(jié)果不準(zhǔn)確時(shí)，此結(jié)果應(yīng)作B.2.7試驗(yàn)時(shí)鋼球壓碎載荷已達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，而在卸載時(shí)鋼球發(fā)生破碎，此結(jié)果按合格處理。B.2.8試驗(yàn)過程中不得突然改變加載速度或中途卸載。B.2.9鋼球破碎時(shí)，存在試驗(yàn)機(jī)振動(dòng)大，指針跳動(dòng)，讀數(shù)不準(zhǔn)確，需注意鋼球即將破碎時(shí)的載荷讀數(shù)。B.2.10根據(jù)鋼球的規(guī)格大小設(shè)計(jì)壓碎胎具，壓碎胎具角度為90°,其胎具可用碳素工具鋼或軸承鋼制造，淬回火后的硬度為60HRC～65HRC。B.3鋼球的壓碎載荷值高碳鉻軸承鋼鋼球熱處理后的壓碎載荷值見表B.1。表B.1高碳鉻軸承鋼鋼球熱處理后的壓碎載荷值單位為牛頓鋼球公稱直徑mm壓碎載荷鋼球公稱直徑mm壓碎載荷鋼球公稱直徑mm壓碎載荷337205037023.81252361803.17542105145023990051005508024.606252527403.57188530011.50938554702602903.96875658011.906255900025.426872046660599802815504.3656212.303126301026.193752856504.584306512026.98753033104.762594106713032654057036028.5753400605.1593813.49375768903748508163030.16253789705.556258506031.754198305.9531283690426500615.08125947704542606.3533.33754629506.54814706.7468816.6687534.9255080307203805101907.14375212705398702342036.51255552707.540622365018.256256014307.93752626038.160456082666039.68756575208.334382892019.84375406664008.53009041.2757095208.731253175020.542.862576518093371020.637544.458229109.1281234690458433909.53763021.4312546.03758808409.5253783020150047.6259447209.921884099022.22520370049.21254165022.521180010.318754439022033050.84613023.01875220700(規(guī)范性附錄)軸承零件淬回后的脫碳層深度軸承零件淬回火后的脫碳層深度見表C.1。表C.1軸承零件淬回火后的脫碳層深度單位為毫米套圈鋼球滾子公稱直徑脫碳層深度max公稱直徑脫碳層深度max公稱直徑脫碳層深度max>≤>≤>≤0.030.050.030.0530.16250.060.050.0630.162542.86250.080.080.1542.86250.12 0.10—0.200.15內(nèi)圈的公稱內(nèi)徑或外圈的公稱外徑。(資料性附錄)軸承套圈淬回火后允許的變形量軸承套圈淬回火后允許的變形量見表D.1、表D.2、表D.3和表D.4。表D.1軸承外圈淬回火后允許的外徑變動(dòng)量V及外徑留量單位為毫米公稱外徑直徑系列2、3、4直徑系列8、9、0、1尺寸系列08、09、00、01、82、83外徑留量(推薦值)>≤VDpmaxminmax—400400公稱內(nèi)徑直徑系列2、3、4直徑系列8、9、0、1尺寸系列08、09、00、01、82、83內(nèi)徑留量(推薦值)>≤Vapmaxminmax400400公稱直徑°直徑系列2、3、4直徑系列8、9、0、1尺寸系列08、09、00、01、82、83>≤寬度留量(推薦值)Ape寬度留量(推薦值)Ape寬度留量(推薦值)Apeminmaxmaxminmaxmaxminmaxmax400400內(nèi)圈的公稱內(nèi)徑或外圈的公稱外徑。單位為毫米公稱直徑“直徑系列2、3、4軸圈和座圈直徑系列0、1軸圈和座圈中圈>≤VDsp高度留量(推薦值)ApeVpsp高度留量(推薦值)ApeVDsp高度留量(推薦值)Apemaxminmaxmaxmaxminmaxmaxmaxminmaxmax— 400400軸圈和中圈的公稱內(nèi)徑或座圈的公稱外徑。(資料性附錄)軸承零件淬回火的殘余奧氏體含量軸承零件常規(guī)回火、高溫回火后的殘余奧氏體含量見表E.1和表E.2。表E.1軸承零件常規(guī)回火后的殘余奧氏體含量軸承公差等級(jí)P4、P2PN、P6、P6X、P5殘余奧氏體含量注：采用特殊熱處理時(shí)，殘余奧氏體含量可按用戶的要求確定。表E.2軸承零件高溫回火后的殘余奧氏體含量高溫回火溫度殘余奧氏體含量注：采用特殊熱處理時(shí)，殘余奧氏體含量可按用戶的要求確定。(規(guī)范性附錄)曲面硬度修正值鋼球表面硬度修正值見表F.1,圓柱滾子及圓錐滾子的滾動(dòng)表面硬度修正值見表F.2。表F.1鋼球表面硬度修正值單位為HRC鋼球公稱直徑鋼球硬度mm修正值4.76255.55625.95316.35007.14387.93758.73129.525010.318811.11253/169/325/163/87/1629/6431/649/165/86.94.84.44.16.64.64.36.45.34.94.44.13.33.12.62.41.96.25.14.74.24.94.54.13.73.02.82.62.14.74.24.54.04.34.14.94.70.94.54.31.61.24.10.90.80.70.50.90.80.70.50.40.90.80.80.70.60.50.40.30.2注：由制造廠與用戶協(xié)商亦可采用GB/T230.1-2009附錄D中的相關(guān)規(guī)定。表F.2滾動(dòng)體的滾動(dòng)表面硬度修正值滾子公稱直徑滾動(dòng)表面硬度修正值8.09.02.10.90.90.80.90.80.80.80.80.70.90.90.80.70.7(規(guī)范性附錄)酸洗檢驗(yàn)規(guī)程G.1冷酸洗冷酸洗適用于軸承零件淬、回火后表面軟點(diǎn)、脫碳和零件的表面裂紋等缺陷的檢驗(yàn)。零件酸洗前應(yīng)經(jīng)噴砂和除油清洗，以清除表面氧化皮及油污，在室溫下進(jìn)行冷酸洗。G.1.1冷酸洗工藝流程G.1.1.1酸洗處理將軸承零件置于6%～30%(體積比)的硝酸水溶液酸洗槽中，酸洗時(shí)間約1min,然后在流動(dòng)的冷水槽中沖洗1min～2min。酸洗槽中硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)：65%～68%)濃度僅作參考，可根據(jù)零件酸洗后表面黑暗程度及尺寸消耗量來調(diào)整。酸洗零件表面脫碳時(shí)，硝酸濃度可采用6%。G.1.1.2第一明化處理在第一明化槽內(nèi)，對(duì)酸洗后零件進(jìn)行明化處理，處理時(shí)間10s～20s,然后在流動(dòng)的冷水槽中沖洗1min～2min。明化槽溶液成分配比可采用表G.1中的任意一種。表G.1第一明化槽溶液成分配比化學(xué)