轴承零件热处理淬火质量的好坏主要决定于淬火加热条件和冷却条件 ,而冷却条件主要决定于选择相应的淬火油和冷却技术。淬火油和冷却技术的选择与使用对滚动轴承零件的热处理质量有很大影响。本文着重介绍轴承零件淬火油冷却性能的评定方法及轴承零件淬火油的选择。淬火油冷却性能的测定方法淬火钢件要达到必要的硬度、硬化层深度、变形量和金相显微组织 ,就必须要求淬火油有相应的冷却性能。现在测定冷却性能的方法有很多 ,如淬透性端淬法、5s试验法、电阻丝热量试验法、镍球冷却试验法、热膨胀式淬火试验法以及冷却曲线试验法 ,以这些试验方法的再现性及重复性、直观性等诸多方面研究的考虑 ,国际上多采用镍球冷却试验法和冷却曲线试验法。
淬火是热处理工艺过程中最重要的一种工艺,所谓淬火是把钢加热到临界点以上,保温一定时间,然后急冷,从而得到马氏体组织的工艺过程。淬火的目的是增加钢的硬度和耐磨性,使零件获得好的综合机械性能。淬火工艺过程中淬火油质量的好坏将直接影响到加工零件的机械性能。在实际生产过程中,根据热处理工艺和材料性能的不同,采用不同的淬火油作为冷却介质。中国石油大连润滑油研究开发中心于80年代和90年代相继研制开发出快速淬火油、快速光亮淬火油、真空淬火油和分级淬火油等多种专用淬火油。近年来,由于环保和其他原因,原配方中所采用的几种添加剂已停产,需寻找新的添加剂取代原有配方。该项目主要目的是通过实验室工作,筛选出新的添加剂以替代原配方中某些添加剂,并加以复配,研制出经济性好、可满足不同工艺要求并符合SH 0564-93指标要求的快速淬火油,快速光亮淬火油,1#、2#真空淬火油,1#2、#等温分级淬火油。
目前,在工厂中仍然大量使用机械油代替淬火油,一方面出于成本的考虑:另一方面,是由于习惯。专用的热处理油都添加抗氧剂,大大地提高了使用寿命,为国家节省大量的能源物资。另外,专用的热处理油在产品质量、操作环境等方面都有优势。除水淬火油中的水有三种状态:沉积的水、悬浮的水和溶解或乳化的水。沉积的水对淬火油的冷却能力影响不大。但在一定的条件下,如温度、搅拌和乳化剂等都会将沉积的水转变为溶解或乳化的水。高粘度的油中水常呈悬浮的状态。对淬火油的冷却能力有影响的是溶解或乳化的水。在运输和储存过程中,油中可能混入一些水。水在油中的溶解度很小,通常不超过0.04%(体积),而乳化剂的作用是非常强大。把这些水除去非常困难,一般可以用加热的方法将水除去。油中的水不可以通过自然沉降而完全除去,因此,要特别维护好淬火槽,不能有水的混入。清除炭黑和氧化皮,炭黑和氧化皮都是吸附剂,吸附淬火油中的添加剂,加速淬火油性能的变坏。因此,定期清除炭黑和氧化皮,对淬火油的维护十分重要。在清除炭黑和氧化皮的同时,将油泥一起清除也会提高淬火油的质量。