65Mn弹簧垫圈强韧化热处理

刘 明，刘秀莲，安 敏

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨，150025；2. 中航工业哈尔滨轴承有限公司 工程技术部，黑龙江 哈尔滨150025）

65Mn弹簧垫圈强韧化热处理

刘 明1，刘秀莲2，安 敏2

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨，150025；2. 中航工业哈尔滨轴承有限公司 工程技术部，黑龙江 哈尔滨150025）

通过调整65Mn弹簧垫圈的热处理回火温度和回火时间并采用装配试验、弯曲试验、硬度测试、组织观察等方法进行分析，获得了最佳热处理工艺参数，改善了弹簧垫圈强度，提高了弹簧垫圈的韧性，达到稳固防尘盖的要求，保证了轴承装配合格率。

65Mn弹簧垫圈；回火温度；回火时间；强度；韧性

1 前言

某型号轴承在装配时经常出现防尘盖松动，导致成品轴承不合格。通过分析，主要原因是部分装配轴承的65Mn弹簧垫圈强度低，韧性不足，当牙口尺寸偏上差，弹簧垫圈外径尺寸偏下差时，弹性不足导致防尘盖无法压实而松动，轴承装配图见图1。弹簧垫圈厚度为0.3～0.4mm。为了提高该型号轴承装配合格率，分析了该65Mn弹簧垫圈加工流程，在弹簧垫圈挤压成型后增加热处理强化工序以改善弹簧垫圈的强韧性。

2 试验设备及材料

本试验淬火设备选用高温盐炉，回火设备选用高温和中温油炉。试验材料选用GB/T1222-2007的弹簧钢垫圈。

图1 轴承装配示意图

3 热处理工艺试验

本实验淬火工艺采用830℃+45s+油冷，通过调整回火温度和回火时间来改善65Mn弹簧垫圈强韧性，具体工艺方案见图2。

4 试验测试分析

4.1 装配试验

图2 65Mn淬回火工艺曲线

将经过不同热处理工艺的65Mn弹簧垫圈进行装配，装配情况见表1。从表1可以看出，830℃+250℃淬回火时，当回火时间在40～50min时，弹簧垫圈具有良好的韧性，可以达到优异的装配效果。

表1 弹簧圈热处理后装配情况

4.2 硬度对比分析

弹簧垫圈830℃+250℃淬回火时，不同保温时间的弹簧垫圈与未经过热处理的垫圈进行了硬度测试，回火时间与硬度的关系见图3。由图3可以看出，830℃淬火+ 250℃回火时，试样硬度明显增加，且试样硬度随着回火时间增加硬度逐渐减小，当回火时间超过60min至90min时，硬度几乎相同，说明试样硬度趋于稳定。

图3 250℃回火硬度与保温时间关系图

4.3 弯曲恢复试验

对弹簧垫圈进行90°弯曲试验(沿弹簧垫圈牙口方向加载，弯曲90°后卸载，测量弹簧垫圈牙口恢复尺寸)，图4为不同淬回火条件下试样弯曲后恢复图。从图4可以看出，未经淬火处理的弹簧垫圈经弯曲后变形量很大，经过830℃淬火+250℃回火的弹簧圈，随回火时间延长，弯曲变形量逐渐增大，但相对于未进行淬火处理的弹簧垫圈变形量有一定的降低。所以，经过830℃淬火+250℃回火，提高了弹簧垫圈弹性。

图4 弹簧垫圈弯曲变形图

4.4 组织分析

图5 中1#、2#、3#、4#、5#、6#为不同工艺方案的65Mn弹簧圈组织形貌。由图5可以看出，未经过淬火的弹簧圈组织为带状分布的珠光体+二次渗碳体，该组织强度低，韧性差。经过830℃淬火+250℃淬回火的弹簧垫圈组织为细针回火马氏体+弥散的碳化物，该组织具有较高的强度和韧性。

图5 65Mn弹簧垫圈不同状态下的组织形貌

5 结论

结合装配试验、硬度测试、弯曲试验和组织观察，可以看出，经过830℃淬火，250℃+40～50min回火后，弹簧垫圈具有优异的综合力学性能，可以达到良好的装配效果。

（编辑：王立新）

65Mn spring washer tenacious heat treatment

Liu Ming1,Liu Xiulian2,An Min2

Though adjusting the tempering temperature and tempering time of 65Mn spring washer heat treatment and having analysis by using assembly test,bending test,hardness test,microstructure observation and so on so as to gain the optimum heat treatment process parameters,improve the strength and the toughness of the spring washer, achieve the requirement of fixating dust proof cover and guarantee the qualified rate of the bearing assembly .

65Mn spring washer; tempering temperature ;tempering time; strength ;toughness

TH135+.1，TG156.5

B

1672-4852（2015）03-0008-02

2015-08-12.

刘 明（1981-），男，工程师.

(1.Bearing R&D Center,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China;2.Engineering Technology Department, AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China)