國外軸承工業(yè)發(fā)達的日本、德國、英國和俄羅斯等國,普遍采用了保護氣氛加熱工藝,熱處理設備有:回轉爐、滾筒爐、鹽浴爐、網帶爐、推桿爐及感應爐等連續(xù)生產線;日本NTN東洋公司爐業(yè)株式會社的網帶式可控氣氛加熱爐:MQE8036型,工作溫度850～ 950℃ ,功率:75 kW,60 kW,45 kW;回火爐MTE120525型,工作溫度150～250℃ ,功率30 kW;生產效率400 kg/h;鋼球尺寸范圍:φ4～ 25.4 mm。德國斯瓦茨公司生產的KHG1000/7 1型鋼球熱處理生產線,包括:清洗、烘干、加熱、馬弗罐、淬火、清洗及回火;整條線從清洗上料直到出產品呈流水式作業(yè),設計緊湊、效率高(160 kg/h)、產品質量可靠,占地面積小;采用程序控制上料系統(tǒng),控制氣氛加熱;全自動溫度調整,避免了人為因素的影響;產品質量穩(wěn)定是該設備的一大特點。淬火、清洗及回火裝有網狀螺旋輸送裝置,鋼球落入油池被疏散開來,慢速運動經過一定的淬火時間,從池內輸送運出,經清洗回火保證與淬火同步進行。由于生產線配置了電子控制系統(tǒng),從而保證了熱處理鋼球的硬度差,而且可以任意轉換工序參數,各工序及控制功能均由SPS微機控制,設備的可操作性屬國外先進,國內已有引進。

圖3　強化處理示意圖

日本NTN公司熱處理后的鋼球加工,基本都是按專線組織按節(jié)拍生產的;接下來就是進行表面強化處理加工,其尺寸范圍在φ0.6～ 50.8mm;強化的目的是讓鋼球表面增加壓應力,提高鋼球疲勞壽命,提高表面硬度1.5～ 3.0 HRC,增強球表面抗擦傷能力;提高表面質量,降低鋼球振動值,為低噪聲軸承配套提供了條件。其強化處理設備依鋼球大小分為兩種:(1)直徑為φ5.5563～ 28.575 mm的鋼球,采用圓柱滾筒型強化機,滾筒外徑φ1 200 mm,寬1 000 mm,內壁焊有16個提升斗,轉速為16 r/min,裝球量為800 kg以上,其強化處理示意圖如圖3a所示;(2)鋼球直徑在φ3.175～ 4.762 5 mm范圍,使用的是帶有高速轉輪的圓柱滾筒強化機,滾筒外徑φ950 mm,寬540 mm,轉速為16 r/min,在滾筒內的中心軸上裝一個轉速為350～ 380 r/min的高速轉輪,轉輪上裝有5～ 8個葉片,強化的鋼球被提升到高處,下落到高速轉輪的葉片上,迫使鋼球互相反復沖擊增加壓應力,使鋼球表面層的殘留奧氏體含量控制在10%～ 16%,從而達到表面金屬塑變強化的目的;裝球量為200 kg,強化處理示意圖如圖3b所示。鋼球表面強化處理工藝(NTN公司稱加壓工藝)是日本經過十多年的試驗研究成功的;目前,我國已推廣應用于生產,收到了好的效果。