65Mn彈簧墊圈強(qiáng)韌化熱處理

劉 明，劉秀蓮，安 敏

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱，150025；2. 中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 工程技術(shù)部，黑龍江 哈爾濱150025）

65Mn彈簧墊圈強(qiáng)韌化熱處理

劉 明1，劉秀蓮2，安 敏2

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱，150025；2. 中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 工程技術(shù)部，黑龍江 哈爾濱150025）

通過調(diào)整65Mn彈簧墊圈的熱處理回火溫度和回火時(shí)間并采用裝配試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、硬度測試、組織觀察等方法進(jìn)行分析，獲得了最佳熱處理工藝參數(shù)，改善了彈簧墊圈強(qiáng)度，提高了彈簧墊圈的韌性，達(dá)到穩(wěn)固防塵蓋的要求，保證了軸承裝配合格率。

65Mn彈簧墊圈；回火溫度；回火時(shí)間；強(qiáng)度；韌性

1 前言

某型號軸承在裝配時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)防塵蓋松動(dòng)，導(dǎo)致成品軸承不合格。通過分析，主要原因是部分裝配軸承的65Mn彈簧墊圈強(qiáng)度低，韌性不足，當(dāng)牙口尺寸偏上差，彈簧墊圈外徑尺寸偏下差時(shí)，彈性不足導(dǎo)致防塵蓋無法壓實(shí)而松動(dòng)，軸承裝配圖見圖1。彈簧墊圈厚度為0.3～0.4mm。為了提高該型號軸承裝配合格率，分析了該65Mn彈簧墊圈加工流程，在彈簧墊圈擠壓成型后增加熱處理強(qiáng)化工序以改善彈簧墊圈的強(qiáng)韌性。

2 試驗(yàn)設(shè)備及材料

本試驗(yàn)淬火設(shè)備選用高溫鹽爐，回火設(shè)備選用高溫和中溫油爐。試驗(yàn)材料選用GB/T1222-2007的彈簧鋼墊圈。

圖1 軸承裝配示意圖

3 熱處理工藝試驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)淬火工藝采用830℃+45s+油冷，通過調(diào)整回火溫度和回火時(shí)間來改善65Mn彈簧墊圈強(qiáng)韌性，具體工藝方案見圖2。

4 試驗(yàn)測試分析

4.1 裝配試驗(yàn)

圖2 65Mn淬回火工藝曲線

將經(jīng)過不同熱處理工藝的65Mn彈簧墊圈進(jìn)行裝配，裝配情況見表1。從表1可以看出，830℃+250℃淬回火時(shí)，當(dāng)回火時(shí)間在40～50min時(shí)，彈簧墊圈具有良好的韌性，可以達(dá)到優(yōu)異的裝配效果。

表1 彈簧圈熱處理后裝配情況

4.2 硬度對比分析

彈簧墊圈830℃+250℃淬回火時(shí)，不同保溫時(shí)間的彈簧墊圈與未經(jīng)過熱處理的墊圈進(jìn)行了硬度測試，回火時(shí)間與硬度的關(guān)系見圖3。由圖3可以看出，830℃淬火+ 250℃回火時(shí)，試樣硬度明顯增加，且試樣硬度隨著回火時(shí)間增加硬度逐漸減小，當(dāng)回火時(shí)間超過60min至90min時(shí)，硬度幾乎相同，說明試樣硬度趨于穩(wěn)定。

圖3 250℃回火硬度與保溫時(shí)間關(guān)系圖

4.3 彎曲恢復(fù)試驗(yàn)

對彈簧墊圈進(jìn)行90°彎曲試驗(yàn)(沿彈簧墊圈牙口方向加載，彎曲90°后卸載，測量彈簧墊圈牙口恢復(fù)尺寸)，圖4為不同淬回火條件下試樣彎曲后恢復(fù)圖。從圖4可以看出，未經(jīng)淬火處理的彈簧墊圈經(jīng)彎曲后變形量很大，經(jīng)過830℃淬火+250℃回火的彈簧圈，隨回火時(shí)間延長，彎曲變形量逐漸增大，但相對于未進(jìn)行淬火處理的彈簧墊圈變形量有一定的降低。所以，經(jīng)過830℃淬火+250℃回火，提高了彈簧墊圈彈性。

圖4 彈簧墊圈彎曲變形圖

4.4 組織分析

圖5 中1#、2#、3#、4#、5#、6#為不同工藝方案的65Mn彈簧圈組織形貌。由圖5可以看出，未經(jīng)過淬火的彈簧圈組織為帶狀分布的珠光體+二次滲碳體，該組織強(qiáng)度低，韌性差。經(jīng)過830℃淬火+250℃淬回火的彈簧墊圈組織為細(xì)針回火馬氏體+彌散的碳化物，該組織具有較高的強(qiáng)度和韌性。

圖5 65Mn彈簧墊圈不同狀態(tài)下的組織形貌

5 結(jié)論

結(jié)合裝配試驗(yàn)、硬度測試、彎曲試驗(yàn)和組織觀察，可以看出，經(jīng)過830℃淬火，250℃+40～50min回火后，彈簧墊圈具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，可以達(dá)到良好的裝配效果。

（編輯：王立新）

65Mn spring washer tenacious heat treatment

Liu Ming1,Liu Xiulian2,An Min2

Though adjusting the tempering temperature and tempering time of 65Mn spring washer heat treatment and having analysis by using assembly test,bending test,hardness test,microstructure observation and so on so as to gain the optimum heat treatment process parameters,improve the strength and the toughness of the spring washer, achieve the requirement of fixating dust proof cover and guarantee the qualified rate of the bearing assembly .

65Mn spring washer; tempering temperature ;tempering time; strength ;toughness

TH135+.1，TG156.5

B

1672-4852（2015）03-0008-02

2015-08-12.

劉 明（1981-），男，工程師.

(1.Bearing R&D Center,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China;2.Engineering Technology Department, AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China)