滾珠絲桿控制裂紋的措施

1. 原材料的碳化物不均勻性和球化退火組織控制

目前，國內GCr15 材料采購參照GB/ T18254 —2002《高碳鉻軸承鋼》執行。標準5. 10. 1 對碳化物不均勻性規定：對直徑大于60 ～120mm 的球化退火鋼材的碳化物網狀不得大于3 級；對直徑大于120mm 的球化退火鋼材的碳化物網狀由供需雙方協議規定。標準5. 9. 2 對球化退火組織規定：≤60mm 的球化退火圓鋼、盤條，所有尺寸的鋼管的球化退火顯微組織合格級別為2 ～4級；> 60mm 的球化退火鋼材的顯微組織由供需雙方協議規定。 

在實際生產過程中，由于工廠批量生產量較大，存在少量碳化物不均勻性超差的鋼材，> 60mm 的球化退火鋼材的顯微組織也很難完全達到2 ～4 級的合格級別。因此，使用單位需對進廠鋼材進行理化檢查。對檢查出碳化物不均勻性超差的鋼材，必須進行“鍛打→正火→球化退火” 處理；對檢查出球化退火鋼材顯微組織分歧格的鋼材，必須重新進行“球化退火” 處理，直至鋼材的碳化物不均勻性和球化退火組織合格才能投產。 

2. 感應淬火工藝控制

淬火感應器的選擇與控制。淬火感應器是感應淬火設備的關鍵部件與淬火工藝的關鍵參數。感應器與待淬火的工件( 絲桿) 之間的間隙決定了感應器的“加熱效率” 和工件表面的實際加熱功率。特別對GCr15 材料大型滾珠絲桿，由于淬硬層深度要求較深，所以絲桿表面加熱溫度一般采用“上限溫度” ( 一般為880 ℃ 左右) ，假如感應器與絲桿之間的間隙變小了，感應器的“加熱效率” 也就進步了。因此，在原來的淬火參數下工作，絲桿實際的淬火溫度就變高了。淬火后獲得的馬氏體級別自然也就高了。因此，在感應器與絲桿之間的間隙一定要嚴格監測與控制。大型絲桿淬火感應器一般采用圓環通過式或半環浮動式。采用圓環通過式感應器，需要定期檢查感應器的尺寸，偏差> 2mm 時必須整修或更換感應器；采用半環浮動式感應器，需要定期檢查固定感應器與工件間隙的定位塊厚度，當出現磨損較大時( >1mm) ，必須及時更換定位塊。 

淬火工藝參數的定期驗證。由于現有感應淬火設備普遍采用電參數等間接參數( 電流、電壓、輸出功率、相對移動速度) 來控制熱參數( 加熱溫度、加熱時間) ，以設備的穩定性對絲桿淬火質量影響較大。因此當設備( 包括淬火感應器) 經過大修或者更換電器部件后，需要對淬火工藝參數進行再驗證。同時在正常生產狀態中，也必須定期驗證原有淬火工藝參數，以確保生產工藝的長期有效性與可控性。保證絲桿淬火后回火充分。通過大量試驗我們發現，大型絲桿感應淬火后，采用“160 ～180 ℃/ 8h/ 空冷” 的二次回火工藝，可以有效開釋、消除絲桿淬火過程產生的內應力，大大減少磨削后開裂的比率。 

3. 磨削過程的控制

采用“減小每次進刀磨削量，多次進刀” 及“磨削- 穩定絲桿表面溫度- 磨削” 的方法，有效地降低了絲桿表面的磨削熱量和磨削應力，杜絕絲桿磨削時產生的“二次淬火” 或“二次回火” 現象，從而避免“磨削裂紋” 的產生。