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常见问题

淬火后的轴承钢硬度HRC60以上如何加工?

发布日期:2019-06-20 16:54:33

导读:轴承钢硬料淬火后硬度达到HRC62-64,普通刀具很难加工,目前主要以立方氮化硼(CBN)刀具为主,其硬度仅次于金刚石刀具,是目前加工轴承钢等硬料的理想材质。

轴承钢材质及淬火后硬度介绍
    轴承钢全名叫滚动轴承钢,具有高的抗压强度与疲劳极限,高硬度,高耐磨性及一定韧性,淬透性好,对硫和磷控制极严,是一种高级优质钢,可做冷做模具钢。常见的轴承钢材料有GCr9,GCr15,GCr9SiMn,Cr4Mo4V(M50),W6Mo5Cr4V2,W9Cr4V2,20Mn,20NiMo,12Cr2Ni4A,20Cr2Ni4A等。
    轴承钢硬料热处理工艺:预先热处理(球化退火)—最终热处理(淬火+低温回火)
    球化退火目的:降低硬度,便于加工,为淬火做准备。
    yi部分轴承钢淬火+低温回火及硬度表:

钢号

淬火温度及淬火介质

低温回火

硬度(HRC)

GCr6

800-820

水或油

62-64

GCr9

800-830

水或油

62-64

GCr9SiMn

810-820

水或油

62-64

GCr15

820-846

62-64

GCr15SiMn

800-840

62-64

轴承钢硬料淬火后加工刀具的选择
    轴承钢硬料淬火后硬度达到HRC62-64,普通刀具很难加工,目前主要以立方氮化硼(CBN)刀具为主,其硬度仅次于金刚石刀具,是目前加工轴承钢等硬料的理想材质,具体选择哪些材质请看下表格:

特性方向

刀具材质

承受吃刀深度

推荐切削状态

 韧性(粗加工)

10.jpg

 硬度(精加工)

BN-S20

1-10mm

断续-连续

BN-H20

≤1mm

中等断续

BN-S200

≤1mm

连续切削

BN-H11

≤1mm

连续切削

热后硬车齿轮
的精加工

BN-H05

≤0.2mm

连续切削

BN-H10

≤0.5mm

连续-中断续

BN-H21

≤0.5mm

中断续—强断续

BN-H05 C25(涂层CBN刀片)

≤0.2mm

连续切削

BN-H10 C25(涂层CBN刀片)

≤0.5mm

连续-中断续

BN-H21 C25(涂层CBN刀片)

≤0.5mm

中断续—强断续

    如果选择CBN刀具加工淬火后的轴承钢硬料,华菱超硬可根据不同工况,提供不同结构形式的刀具材质,刀具牌号如下表:
    其中BN-S20牌号和BN-S200牌号属于整体聚晶CBN刀具,BN-H20牌号和BN-H11牌号属于通焊型CBN刀具,剩下的则属于复合式CBN刀具,如在刀具寿命不满足的情况下,华菱超硬可提供涂层CBN刀片,相较于未涂层CBN刀片,刀具使用寿命至少可提高30%-50%。

7-1.jpg

CBN刀具加工淬火后轴承钢硬料的参数范围推荐
    采用CBN刀具加工淬火后轴承钢硬料时,其切削速度一般为90-250m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如车硬度为70HRC的工件,其切削速度宜选60-80m/min。
    对于吃刀深度选择,如果机床刚性好,华菱超硬BN-S20材质可大切深一次走刀完成淬火后的大部分余量;只留0.3mm左右作为精车余量;进给量根据粗糙度要求选择,经加工时适合0.1mm/r左右进给。

CBN刀具加工淬火后轴承钢硬料的倒棱选择
    CBN刀具参数粗加工或断续加工常选用0.2*20度负倒棱,其中整体式刀片带有装卡前角。精加工时已选择0.1mm宽的负倒棱;刀尖圆弧半径视具体清况选择。

CBN刀具加工淬火后轴承钢的部分成功案例

8.jpg 

加工部位:外环滚道 
轴承材料:42CrMo4,HRC58-63 
刀片型号:BN-H200 RNMN090300
切削参数:Vc=260m/min,Fr=0.2mm/r,ap=0.1mm
加工方式:干切

刀具材质

刀具寿命

最终失效形式

BN-H200材质

1件

正常磨损

某品牌CBN

<1件

崩碎碎裂

9.jpg 

轴承材料:GCr15,HRC62 
刀片型号:BN-H11 DNGA150408
切削参数:Vc=140m/min,Fr=0.12mm/r,ap=0.5mm
加工方式:干切

刀具材质

刀具寿命

表面光洁度

BN-H11材质

12件

Ra0.8

某品牌CBN

10件

Ra0.8

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