La industria del automóvil es un pilar importante en mi país y ocupa un lugar que no se puede ignorar en toda la industria de transformación y fabricación. Los rodamientos se pueden ver desde múltiples partes de la carrocería del automóvil, que tienen la misión especial de soportar la carga, reducir la fricción y guiar las partes móviles. Con el progreso continuo del desarrollo económico y la tecnología industrial de mi país, China se ha convertido en un importante productor de rodamientos, incluido el acero para rodamientos para automóviles. Sin embargo, todavía existe una gran brecha con los fabricantes de primera clase como Schaeffler de Alemania, SKF de Suecia, TIMKEN de los Estados Unidos y KOYO de Japón. Como fuente, la dirección de los esfuerzos futuros sigue siendo controlar estrictamente la calidad metalúrgica, el nivel de inclusiones no metálicas, el tamaño y la distribución de carburos y mejorar el nivel de la tecnología de tratamiento térmico.

El tratamiento térmico es un proceso clave en el proceso de fabricación de rodamientos para automóviles, y la calidad de su procesamiento y las materias primas son dos factores importantes que afectan la vida útil del rodamiento. El tratamiento térmico tiene una influencia importante en la microestructura, las propiedades mecánicas, la calidad de la superficie, la precisión dimensional y la estabilidad de los rodamientos y otras partes en las condiciones de uso. Por lo tanto, se optimiza el proceso de tratamiento térmico, se seleccionan los parámetros de tratamiento térmico apropiados y se obtiene el estado de uso de la pieza de trabajo. El mejor rendimiento integral compatible con el modo de falla es un tema importante de la tecnología de tratamiento térmico.

1. Aplicación de materiales para rodamientos en automóviles

Como todos sabemos, el rodamiento se compone de cuatro partes: aro exterior, aro interior, elemento rodante (bola, cilindro, cono o rodillo de agujas, etc.) y jaula. Algunos están equipados con anillo de sellado. A excepción del anillo de sellado y parte de la jaula, el resto El material de fabricación es principalmente acero para cojinetes.

Al seleccionar el tipo y modelo de cojinetes automotrices, se basa principalmente en la naturaleza, la dirección, el tamaño, el entorno de trabajo de la parte real de la carga y los requisitos de rigidez, velocidad límite, vida útil, precisión y otros aspectos del rodamiento, que generalmente lo completa el diseñador. Los rodamientos se utilizan ampliamente en vehículos completos y varían según el tipo de vehículo, las ubicaciones de instalación y los fabricantes, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Ejemplos de aplicación de rodamientos en automóviles

El autor ha visitado algunos proveedores de rodamientos automotrices nacionales importantes, como Shanghai Renben, Zhejiang Wanxiang Precision, Hubei New Torch, Changzhou Guangyang, Luoyang Dongsheng, Chongqing Yangtze River, etc. ), Embrague electromagnético de aire acondicionado, cojinetes tensores y tensores), sistema de transmisión (dientes del eje, diferencial, embrague y otros cojinetes en la caja de cambios), cojinetes de cubo y otros productos relacionados se presentan brevemente.

(1) Cojinetes del sistema de potencia

El motor es el corazón del automóvil y proporciona continuamente energía a otros componentes. Los cojinetes internos estaban dominados anteriormente por cojinetes deslizantes. En la actualidad, la mayoría de ellos utilizan rodamientos de bolas sellados con la premisa de mejorar el rendimiento de los rodamientos. La Figura 2 muestra varios cojinetes típicos en motores.

El cojinete del alternador es un cojinete de bolas sellado de una hilera, que está sometido principalmente a fuerzas centrípetas. Se requiere que funcione de manera confiable a una velocidad de más de 2000r / min y una temperatura de más de 180 ° C. Los anillos y los elementos rodantes están hechos de GCr15 de alta pureza, y la dureza después del tratamiento térmico es de 58. ~ 64HRC, la jaula generalmente usa nailon PA46 y el anillo de sellado generalmente usa caucho de acrilato ACM. El estándar de referencia es JB / T8167—2006.

El cojinete del embrague electromagnético del compresor de aire acondicionado es un cojinete de bolas de contacto angular de doble hilera, el anillo exterior gira, la velocidad de la polea del aire acondicionado puede alcanzar 7000 ~ 13000r / min, la temperatura máxima es de 160 ℃, el material es el Igual que el anterior, y la jaula se cambia parcialmente de un único bolsillo esférico común. Superficie cilíndrica, el estándar de referencia es JB / T10531-2005.

Los rodamientos tensores y tensores son rodamientos de bolas sellados de alto rendimiento. El primero actúa sobre el borde suelto de la correa de transmisión síncrona y el segundo actúa sobre el borde estrecho de la cinta transportadora síncrona. El material es básicamente el mismo que el anterior. La jaula puede estar hecha de plásticos de ingeniería, acero 08 o acero 10. Fabricado, el anillo de sellado está hecho de ACM o FPM (caucho fluorado) y el estándar de referencia es JB / T10859—2008.

Los cojinetes del eje de la bomba de agua son generalmente cojinetes de bolas de dos hileras y la dimensión radial es menor que la de los cojinetes ordinarios. Es esencialmente un sistema de cojinetes de doble soporte con una estructura simplificada. Los dos rodamientos soportados no tienen aros interiores. Las pistas de rodadura de los elementos rodantes se realizan directamente sobre el eje. Los anillos exteriores de los dos cojinetes apoyados a El cromo puede formar una aleación de cementita (Fe, Cr) 3C, refinar los granos de austenita, reducir la sensibilidad al sobrecalentamiento del acero cuando se calienta, mejorar la resistencia al desgaste y hacer que el acero obtenga formas finas similares a agujas u ocultas durante el enfriamiento. La martensita cristalina aumenta la tenacidad del acero sobre la base de una alta resistencia. Generalmente, no hay necesidad de tratamiento criogénico de cojinetes de automóviles, a menos que existan requisitos especiales para la estabilidad dimensional de las piezas y el contenido de austenita retenida.

(1) Ruta del proceso de producción de piezas de cojinetes de automóviles

La ruta de producción general de los elementos rodantes de bolas de acero es: material en barra → formación de pilares en caliente en blanco de bolas → bola lisa (limado) → rectificado suave → tratamiento térmico → rectificado duro → rectificado fino → acabado (pulido).

La ruta de producción general del anillo interior y exterior es: material de tubería (rectificado en frío) → recocido → torneado → rectificado suave → tratamiento térmico → rectificado → acabado.

La ruta de producción general de la jaula es: jaula sólida (nailon): pieza en bruto → torneado → ventana de extracción y perforación → tratamiento de superficie.

Jaula de estampación (metal): tira u hoja → conformado → corte inferior → ventana de punzonado → pendiente de presión → expansión → tratamiento superficial.

Los elementos rodantes, los aros exteriores, los aros interiores de los rodamientos de automóviles y las bridas de segunda y tercera generación de los rodamientos de los cubos de las ruedas deben recibir un tratamiento térmico adecuado para aprovechar al máximo el potencial del propio material, obtener el rendimiento esperado de las piezas y aumentar la vida útil del conjunto. Recocido de esferoidización, temple general + templado a baja temperatura, tratamiento térmico químico, tratamiento térmico por inducción y otros métodos.

(2) Situación general del tratamiento térmico de piezas de cojinetes de llaves de automóviles

La siguiente es una breve introducción de equipos de tratamiento térmico, ejemplos de procesos, requisitos técnicos y pronósticos de desarrollo.

El equipo de recocido de esferoidización generalmente usa un horno de atmósfera protectora, de modo que la superficie de las partes recocidas es menor, sin oxidación, y puede mejorar la tasa de utilización del material de las partes del rodamiento. La temperatura de calentamiento del material del cojinete es de 835 ~ 850 ℃, y la temperatura de esferoidización es de 750 ~ 760 ℃, como se muestra en la Figura 8.

Una vez forjados los elementos rodantes de bolas, utilice el horno de recocido de atmósfera protectora continua a base de nitrógeno del tipo de fondo de rodillo Achelin, como se muestra en la Figura 9a. La temperatura de recocido de esferoidización es de 760 ℃, el potencial de oxígeno ≥900, el punto de rocío ≤20 ℃, el caudal de propano es de 0,18 ± 0,02 m 3 / h, la presión del horno es de 150 ~ 300 MPa, la dureza es ≤210HBW, la capa de descarburación es menor o igual a 0,25 mm, carburo de forma neta ≤ CN4.2, se requiere que la dureza de la bola de acero después del temple y revenido sea superior a 60HRC.

(A) Horno de recocido de atmósfera protectora a base de nitrógeno

(B) Diagrama esquemático del horno continuo de atmósfera protectora

(C) Línea de templado y templado de frecuencia intermedia completamente automática

Figura 9 Equipo de tratamiento térmico para rodamientos de automoción

Los equipos de temple y revenido generalmente también utilizan hornos de atmósfera protectora como hornos de cadena de fundición, hornos de cinta de malla o hornos de varilla de empuje, como se muestra en la Figura 9b, con alta eficiencia de producción y