9Cr18Mo高温轴承加工工艺
9Cr18Mo轴承由四部分构成：外圈、内圈、滚子和保持架。其总的加工工艺是：下料-成型-退火-车加工-热处理-磨加工-装配等。
1、9Cr18Mo等成型:
1.1 外圈、内圈锻造成型工艺:
9Cr18Mo钢在锻造时的要求：
(1) 锻造模具应预热,预热温度在300℃左右
(2) 坯料端面及外表面不能有裂纹,若发现有裂纹,应及时清除。
(3) 锻造过程中不能用水冷却模具,以免毛坯接触水引起材料开裂。
(4) 模具可采用石墨为主的润滑剂润滑。
1.2 滚子和保持架成型工艺:
a）滚子
热冲球，软磨。
b）保持架
切环、冲压成型，整形和冲孔。
2、9Cr18Mo等外、内圈退火:
退火就是将9Cr18Mo等轴承钢加热到Ac3以上温度，保温一段时间以适当的速度冷却，以降低硬度、改善组织、提高此后的车加工性能。
9Cr18Mo轴承零件退火后的组织为粒状珠光体，硬度为 197HB～241HB(压痕直径为4．3mm～3．9mm)或94HRB～100HRB。
轴承零件的脱碳层应在最深处测量，其深度不应超过淬火前每边最小加工余量的三分之二。
3 、9Cr18Mo等外、内圈车加工:
车加工主要有车内径、倒角、车沟道和车两侧密封槽。
由于存在合金元素,使钢的拉伸、屈服强度、塑性和韧性都增高,切削加工性变差。不锈钢的强度,特别是高温强度和硬度高,切削时的变形大,切削力及切削热亦大,而导热性差,使刀具易发热和产生塑性变形,降低了刀具的切削能力, 使刀具的磨损加剧。由于钢的这些特殊性质,在车加工中,刀具材料、切削速度及切削液的选择都是影响套圈加工效率和质量的关键因素。
刀具的选择和使用：根据9Cr18Mo轴承钢的特性因此,要求刀具材料必须具有很高的硬度,良好的耐磨性与耐热性以及能承受一定的冲击载荷。另外，合理选择刀具角度是保证加工质量和刀具寿命的重要因素, 同时还要勤于观察刀具磨损情况,及时更换刀具,提高工件表面质量和尺寸精度。
切削速度：车加工时,提高切削速度,这样能使切屑底层与刀具前刀面摩擦产生的温度增高,使这一薄层金属变软,甚至已成微熔状态,形成润滑膜,能起到一种特殊的润滑作用,使切削变形减小。因此提高切削速度可减小车削加工变形及切削力,降低表面粗糙度。
切削液：在加工中应加入切削液,它能带走切削区的大量热,降低切削温度,减小热变形及刀具磨损,及时冲走碎屑,提高加工效率。
4、9Cr18Mo等热处理:
4.1 球化退火
球化退火作为预备热处理，以改善组织性能。如果存在严重网状碳化物等缺陷组织时，在球化退火前须进行一次正火，消除网状、改善碳化物分布。800～920℃,缓冷。
4.2 淬火工艺
淬火后要获得的组织为马氏体、碳化物和残余奥氏体。硬度要求为64HRC左右。
a）淬火温度
9Cr18Mo钢中含有大量难溶解的碳化物，如加热温度稍高于Ac1（815-850℃）淬火,碳化物的溶解量较少,随着温度的升高,碳化物不断向奥氏体中溶解,使奥氏体合金化浓度不断增加,同时奥氏体晶粒度呈长大的趋势,使淬火后钢中的残余奥氏体量增加。 钢中残余奥氏体的数量随淬火加热温度的上升而增加,加热温度达到1150℃时,钢中奥氏体含量达到90%以上,当加热温 8 度达1200℃时,钢中基本上成为奥氏体组织。钢中碳化物的含量随淬火加热温度的上升而减少,在1050-1125℃温度下碳化物的含量显著减少。
因此，综合以上分析，应当是9Cr18Mo钢淬火温度确定在1110℃左右。其淬火工艺分为三个阶段：650℃左右一次预热，850℃左右二次预热以及1110℃烧透和合金化。
b）加热时间
研究表明，随着淬火加热时间的延长,钢中的残余奥氏体量逐渐增加。经过试验和综合分析，将淬火加热时间保持60分钟左右。
c）冷却方式
试验结果表明, 随着冷却时间的延长, 残余奥氏体量逐渐减少。因此钢的冷却方式为随炉冷却。
d）炉子的选择
传统的炉子加热易导致钢的氧化脱碳现象，此高温轴承要求精度高，使用性能优良，综合考虑应使用真空淬火炉。
4.3 冷处理
冷处理是精密轴承的尺寸稳定化处理。冷处理温度一般为-30～-80℃，时间1-1.5小时。淬火后立即进行，减少残余奥氏体。冷处理后正常回火。
4.4 回火工艺
回火后钢的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体，硬度要达到63-64HRC。
对于9Cr18Mo 材料回火而言, 回火温度、回火次数和冷却方式对残余奥氏体的转变影响较大，而回火时间影响较小，通常将回火时间定为120分钟。
a）回火温度
随着回火温度的升高残余奥氏体量不断减少。为使钢的硬度既达到标准要求,又能使残余奥氏体含量减少到规定的范围内,回火温度选取为545-555℃。
b）回火次数
由于残余奥氏体中析出弥散的碳化物, 使残余奥氏体的合金度降低,Ms升高。在回火冷却过程中,残余奥氏体又转变成为二次马氏体。所以,进行多次回火对残余奥氏体的转变是有效的。通常将回火次数定为3次。
c）冷却方式
冷却方式对残余奥氏体没有太大的影响，考虑到节能，可选择随炉冷却。
d）炉子的选择
同淬火工艺类似，采用真空回火炉。
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