國(guó)外軸承工業(yè)發(fā)達(dá)的日本、德國(guó)、英國(guó)和俄羅斯等國(guó),普遍采用了保護(hù)氣氛加熱工藝,熱處理設(shè)備有:回轉(zhuǎn)爐、滾筒爐、鹽浴爐、網(wǎng)帶爐、推桿爐及感應(yīng)爐等連續(xù)生產(chǎn)線;日本NTN東洋公司爐業(yè)株式會(huì)社的網(wǎng)帶式可控氣氛加熱爐:MQE8036型,工作溫度850～ 950℃ ,功率:75 kW,60 kW,45 kW;回火爐MTE120525型,工作溫度150～250℃ ,功率30 kW;生產(chǎn)效率400 kg/h;鋼球尺寸范圍:φ4～ 25.4 mm。德國(guó)斯瓦茨公司生產(chǎn)的KHG1000/7 1型鋼球熱處理生產(chǎn)線,包括:清洗、烘干、加熱、馬弗罐、淬火、清洗及回火;整條線從清洗上料直到出產(chǎn)品呈流水式作業(yè),設(shè)計(jì)緊湊、效率高(160 kg/h)、產(chǎn)品質(zhì)量可靠,占地面積小;采用程序控制上料系統(tǒng),控制氣氛加熱;全自動(dòng)溫度調(diào)整,避免了人為因素的影響;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定是該設(shè)備的一大特點(diǎn)。淬火、清洗及回火裝有網(wǎng)狀螺旋輸送裝置,鋼球落入油池被疏散開來,慢速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一定的淬火時(shí)間,從池內(nèi)輸送運(yùn)出,經(jīng)清洗回火保證與淬火同步進(jìn)行。由于生產(chǎn)線配置了電子控制系統(tǒng),從而保證了熱處理鋼球的硬度差,而且可以任意轉(zhuǎn)換工序參數(shù),各工序及控制功能均由SPS微機(jī)控制,設(shè)備的可操作性屬國(guó)外先進(jìn),國(guó)內(nèi)已有引進(jìn)。

圖3　強(qiáng)化處理示意圖

日本NTN公司熱處理后的鋼球加工,基本都是按專線組織按節(jié)拍生產(chǎn)的;接下來就是進(jìn)行表面強(qiáng)化處理加工,其尺寸范圍在φ0.6～ 50.8mm;強(qiáng)化的目的是讓鋼球表面增加壓應(yīng)力,提高鋼球疲勞壽命,提高表面硬度1.5～ 3.0 HRC,增強(qiáng)球表面抗擦傷能力;提高表面質(zhì)量,降低鋼球振動(dòng)值,為低噪聲軸承配套提供了條件。其強(qiáng)化處理設(shè)備依鋼球大小分為兩種:(1)直徑為φ5.5563～ 28.575 mm的鋼球,采用圓柱滾筒型強(qiáng)化機(jī),滾筒外徑φ1 200 mm,寬1 000 mm,內(nèi)壁焊有16個(gè)提升斗,轉(zhuǎn)速為16 r/min,裝球量為800 kg以上,其強(qiáng)化處理示意圖如圖3a所示;(2)鋼球直徑在φ3.175～ 4.762 5 mm范圍,使用的是帶有高速轉(zhuǎn)輪的圓柱滾筒強(qiáng)化機(jī),滾筒外徑φ950 mm,寬540 mm,轉(zhuǎn)速為16 r/min,在滾筒內(nèi)的中心軸上裝一個(gè)轉(zhuǎn)速為350～ 380 r/min的高速轉(zhuǎn)輪,轉(zhuǎn)輪上裝有5～ 8個(gè)葉片,強(qiáng)化的鋼球被提升到高處,下落到高速轉(zhuǎn)輪的葉片上,迫使鋼球互相反復(fù)沖擊增加壓應(yīng)力,使鋼球表面層的殘留奧氏體含量控制在10%～ 16%,從而達(dá)到表面金屬塑變強(qiáng)化的目的;裝球量為200 kg,強(qiáng)化處理示意圖如圖3b所示。鋼球表面強(qiáng)化處理工藝(NTN公司稱加壓工藝)是日本經(jīng)過十多年的試驗(yàn)研究成功的;目前,我國(guó)已推廣應(yīng)用于生產(chǎn),收到了好的效果。