滚珠丝杆控制裂纹的措施

1. 原材料的碳化物不均匀性和球化退火组织控制

目前，国内GCr15 材料采购参照GB/ T18254 —2002《高碳铬轴承钢》执行。标准5. 10. 1 对碳化物不均匀性规定：对直径大于60 ～120mm 的球化退火钢材的碳化物网状不得大于3 级；对直径大于120mm 的球化退火钢材的碳化物网状由供需双方协议规定。标准5. 9. 2 对球化退火组织规定：≤60mm 的球化退火圆钢、盘条，所有尺寸的钢管的球化退火显微组织合格级别为2 ～4级；> 60mm 的球化退火钢材的显微组织由供需双方协议规定。 

在实际生产过程中，由于工厂批量生产量较大，存在少量碳化物不均匀性超差的钢材，> 60mm 的球化退火钢材的显微组织也很难完全达到2 ～4 级的合格级别。因此，使用单位需对进厂钢材进行理化检查。对检查出碳化物不均匀性超差的钢材，必须进行“锻打→正火→球化退火” 处理；对检查出球化退火钢材显微组织分歧格的钢材，必须重新进行“球化退火” 处理，直至钢材的碳化物不均匀性和球化退火组织合格才能投产。 

2. 感应淬火工艺控制

淬火感应器的选择与控制。淬火感应器是感应淬火设备的关键部件与淬火工艺的关键参数。感应器与待淬火的工件( 丝杆) 之间的间隙决定了感应器的“加热效率” 和工件表面的实际加热功率。特别对GCr15 材料大型滚珠丝杆，由于淬硬层深度要求较深，所以丝杆表面加热温度一般采用“上限温度” ( 一般为880 ℃ 左右) ，假如感应器与丝杆之间的间隙变小了，感应器的“加热效率” 也就进步了。因此，在原来的淬火参数下工作，丝杆实际的淬火温度就变高了。淬火后获得的马氏体级别自然也就高了。因此，在感应器与丝杆之间的间隙一定要严格监测与控制。大型丝杆淬火感应器一般采用圆环通过式或半环浮动式。采用圆环通过式感应器，需要定期检查感应器的尺寸，偏差> 2mm 时必须整修或更换感应器；采用半环浮动式感应器，需要定期检查固定感应器与工件间隙的定位块厚度，当出现磨损较大时( >1mm) ，必须及时更换定位块。 

淬火工艺参数的定期验证。由于现有感应淬火设备普遍采用电参数等间接参数( 电流、电压、输出功率、相对移动速度) 来控制热参数( 加热温度、加热时间) ，以设备的稳定性对丝杆淬火质量影响较大。因此当设备( 包括淬火感应器) 经过大修或者更换电器部件后，需要对淬火工艺参数进行再验证。同时在正常生产状态中，也必须定期验证原有淬火工艺参数，以确保生产工艺的长期有效性与可控性。保证丝杆淬火后回火充分。通过大量试验我们发现，大型丝杆感应淬火后，采用“160 ～180 ℃/ 8h/ 空冷” 的二次回火工艺，可以有效开释、消除丝杆淬火过程产生的内应力，大大减少磨削后开裂的比率。 

3. 磨削过程的控制

采用“减小每次进刀磨削量，多次进刀” 及“磨削- 稳定丝杆表面温度- 磨削” 的方法，有效地降低了丝杆表面的磨削热量和磨削应力，杜绝丝杆磨削时产生的“二次淬火” 或“二次回火” 现象，从而避免“磨削裂纹” 的产生。