열처리 후 베어링 부품의 일반적인 품질 결함

• 과열

담금질된 미세 구조의 과열은 베어링 부품의 거친 표면에서 종종 관찰할 수 있지만, 과열의 정확한 정도는 미세 구조 관찰을 통해 결정해야 합니다. 예를 들어, GCr15 강에서 담금질된 구조에 거친 침상 마르텐사이트가 존재하는 것은 과열을 나타냅니다. 이는 지나치게 높은 담금질 온도 또는 장시간 가열로 인해 발생할 수 있으며, 전반적인 과열로 이어질 수 있습니다. 또한 원래 구조에 심한 띠 모양의 탄화물이 생겨서 띠 사이의 저탄소 구역에 거친 침상 마르텐사이트가 형성되어 국부적인 과열로 이어질 수도 있습니다. 과열된 미세 구조는 잔류 오스테나이트를 증가시켜 치수 안정성을 감소시킵니다. 과열로 인한 거친 결정 구조는 인성을 감소시키고, 충격 저항성을 낮추며, 베어링 수명을 단축시킵니다. 심한 과열은 담금질 균열을 일으킬 수도 있습니다.

• 과냉

불충분한 담금 온도 또는 냉각 불량은 표준 사양을 초과하는 트루스토이트를 함유한 미세 구조, 즉 과열 미세 구조로 이어질 수 있습니다. 이는 경도 감소, 상당히 낮은 내마모성으로 이어지며 베어링 수명에 부정적인 영향을 미칩니다.

• 균열 해소

담금질 균열은 내부 응력으로 인해 담금질 냉각 공정 중에 형성되는 균열입니다. 원인에는 지나치게 높은 담금질 온도 또는 지나치게 빠른 냉각이 있으며, 여기서 열 응력과 구조적 응력은 강의 파괴 강도를 초과합니다. 다른 기여 요인에는 기존 표면 결함(예: 미세 균열 또는 긁힘), 내부 재료 결함(예: 내포물, 심각한 비금속 내포물, 흰 반점 또는 수축 잔류물), 심각한 표면 탈탄, 탄화물 분리, 담금질 후 불충분하거나 지연된 템퍼링 또는 이전 공정의 과도한 잔류 응력(예: 콜드 스탬핑, 단조 주름, 깊은 가공 표시 또는 날카로운 오일 홈)이 있습니다. 요약하자면, 담금질 균열은 이러한 요인 중 하나 이상으로 인해 발생할 수 있지만 내부 응력이 주요 원인입니다. 담금질 균열은 깊고 얇으며 직선이며 파괴 표면이 매끄럽고 산화 착색이 없습니다. 베어링 링에서는 일반적으로 세로 또는 원주형 균열로 나타나지만 강철 볼에서는 S, T 또는 링 모양 패턴을 형성합니다. 담금질 균열의 미세 구조적 특성은 균열 주변에 탈탄화가 나타나지 않아 단조 또는 재료 균열과 구별됩니다.

• 열처리 변형

열처리 중에 베어링 부품의 내부 응력(열적 및 구조적)이 상호 작용하여 서로 더해지거나 부분적으로 상쇄됩니다. 이러한 응력은 가열 온도, 가열 속도, 냉각 방법, 냉각 속도, 부품의 모양과 크기에 따라 달라지므로 열처리 변형이 불가피합니다. 이러한 변수를 이해하고 제어하면 허용 범위 내에서 변형(예: 링 타원도 또는 크기 증가)을 최소화하여 생산에 도움이 될 수 있습니다. 열처리 중 기계적 충돌도 변형을 일으킬 수 있지만, 이는 취급 관행을 개선하여 최소화할 수 있습니다.

• 표면 탈탄화

베어링 부품을 열처리 중에 산화성 매체에서 가열하면 산화로 인해 표면의 탄소 함량이 감소하여 표면 탈탄이 발생할 수 있습니다. 탈탄층의 깊이가 마무리 허용치를 초과하면 부품이 스크랩이 됩니다. 표면 탈탄층의 깊이는 금속학적 방법이나 미소경도 시험을 사용하여 측정할 수 있습니다. 표면층의 미소경도 분포 곡선은 중재를 위한 표준 방법입니다.

• 소프트 스팟

소프트 스팟은 불충분한 가열, 열악한 냉각 또는 부적절한 담금질 작업으로 인해 베어링 부품의 표면 경도가 부족한 영역을 말합니다. 표면 탈탄과 유사하게 소프트 스팟은 표면 마모 저항성과 피로 강도를 크게 감소시켜 부품 성능이 저하됩니다.

베어링 열처리에 대한 자세한 내용은 QIBR에 문의하십시오.