JBT 11087-2011滚动轴承 钨系高温轴承钢零件 热处理技术条件 .pdf

1. ICS 21.100.20
J 11
备案号：33614—2011
中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准
JB/T 11087—2011
代替 JB/T 7—1993
滚动轴承 钨系高温轴承钢零件
热处理技术条件
Rolling bearings—Parts made from W-series steel elevated temperature
—Specifications for heat-treatment
2011-08-15 发布 2011-11-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布

2. JB/T 11087—2011
I
目 次
前言.................................................................................................................................................................... III
1 范围................................................................................................................................................................ 1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................ 1
3 技术要求........................................................................................................................................................ 1
3.1 轴承零件退火后的技术要求..................................................................................................................... 1
3.2 轴承零件淬、回火后的技术要求............................................................................................................. 1
4 检验方法........................................................................................................................................................ 2
附录 A（规范性附录）钢球压碎试验载荷 ...................................................................................................... 6
附录 B（规范性附录）酸洗检验规程 .............................................................................................................. 7
B.1 冷酸洗检验规程 ........................................................................................................................................ 7
B.2 热酸洗检验规程 ........................................................................................................................................ 8
表 1 轴承零件淬、回火后的脱碳层深度....................................................................................................... 2
表 2 检验方法................................................................................................................................................... 2
表 A.1 钢球压碎载荷....................................................................................................................................... 6
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3. JB/T 11087—2011
III
前 言
本标准的附录 A 和附录 B 均为规范性附录。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC98）归口。
本标准起草单位：哈尔滨轴承集团公司、洛阳轴承研究所有限公司。
本标准主要起草人：赵开礼、雷建中、勇泰芳、贾虹霞、周淑梅、叶健熠、扈林庄。
本标准为首次发布。
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4. JB/T 11087—2011
1
滚动轴承 钨系高温轴承钢零件 热处理技术条件
1 范围
本标准规定了 W9Cr4V2Mo、W18Cr4V 等钨系高温轴承钢制滚动轴承套圈和滚动体（以下简称零件）
的退火和淬、回火后的技术要求和检验方法。
本标准适用于上述材料制造的轴承零件热处理质量检验。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所
有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各
方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 230.1—2009 金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、
H、K、N、T 标尺）
（ISO 6508-1:2005，MOD）
GB/T 231.1—2009 金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分：试验方法（ISO 6506-1:2005，MOD）
GB/T 4340.1—2009 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分：试验方法（ISO 6507-1:1997，MOD）
GB/T 24606—2009 滚动轴承 无损检测 磁粉检测
JB/T 1255—2001 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件
JB/T 2850—2007 滚动轴承 Cr4Mo4V 高温轴承钢零件 热处理技术条件
JB/T 7361—2007 滚动轴承 零件硬度试验方法
JB/T 7362—2007 滚动轴承 零件脱碳层深度测定法
3 技术要求
3.1 轴承零件退火后的技术要求
3.1.1 硬度
轴承零件退火后的硬度为 197 HBW～255 HBW（压痕直径为 4.3 mm～3.8 mm）
。
3.1.2 脱碳层
轴承零件退火后的脱碳层深度不应大于单边最小加工余量的 2/3。
3.2 轴承零件淬、回火后的技术要求
3.2.1 硬度
3.2.1.1 淬、回火后的硬度
轴承零件淬火后硬度不应低于 63 HRC，回火后的硬度应为 61 HRC～65 HRC。
3.2.1.2 同一零件的硬度差
淬、回火后同一零件的硬度差为：
a）外径≤100 mm 的套圈和公称（有效）直径≤22 mm 的钢球（滚子）
，同一零件的硬度差应≤1 HRC；
b）外径＞100 mm 的套圈和公称（有效）直径＞22 mm 的钢球（滚子）
，同一零件的硬度差应≤2 HRC；
c）公称直径≤1.588 mm 的钢球，可不要求同一零件的硬度差。
注：滚子的有效直径参见 JB/T 1255—2001 附录 G。
3.2.2 淬火组织晶粒度
轴承零件淬火组织晶粒度应符合第一级别图的第 1 级～第 4 级；不允许有超过第 4 级的过热组
织存在。
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5. JB/T 11087—2011
2
3.2.3 显微组织
轴承零件淬、回火后显微组织由马氏体、一次碳化物、二次碳化物和残留奥氏体组成。淬、回火后
的显微组织应符合第二级别图的第 1 级～第 4 级，不允许有超过第 4 级的过热组织存在。
3.2.4 回火稳定性
轴承零件淬、回火后需进行回火稳定性检查，相应点的最大硬度差不应超过 1 HRC。
3.2.5 裂纹
轴承零件淬、回火后不应有裂纹。
3.2.6 脱碳层
轴承零件淬、回火后的脱碳层深度按表 1 的规定。
表 1 轴承零件淬、回火后的脱碳层深度 单位：mm
套圈 钢球 滚子
公称直径 a
公称直径 有效直径
超过 到
脱碳层深度
max 超过 到
脱碳层深度
max 超过 到
脱碳层深度
max
─ 30 0.03 ─ 12.7 0.03 ─ 20 0.03
30 80 0.05 12.7 25.4 0.06 20 30 0.05
80 120 0.07 25.4 50.8 0.08 30 50 0.08
120 180 0.09 50 80 0.10
180 250 0.11
250 ─ 0.14
a
指套圈的公称内径或公称外径。
3.2.7 钢球压碎载荷
公称直径为 4 mm～30.162 mm 的钢球淬、回火后应进行压碎载荷试验，压碎载荷值不应低于附录
A 的规定。
3.2.8 套圈变形量
轴承套圈淬、回火的变形量应符合 JB/T 1255—2001 附录 F 的规定。
3.2.9 断口
对轴承零件淬、回火后热处理质量有异议时，可进行断口检查。轴承零件淬、回火后其断口应呈细
瓷状或细晶粒状，不允许有萘状断口存在。
3.2.10 其他
用户有其他要求时，可与制造厂协商确定。
4 检验方法
检验方法按表 2 的规定。
表 2 检验方法
检验项目 检 验 方 法
硬 度
硬度试验可根据被测零件的硬度值及尺寸分别选用洛氏、
布氏、
维氏或里氏硬度计，
试验方法按 GB/T
230.1—2009、GB/T 231.1—2009、GB/T 4340.1—2009 及 JB/T 7361—2007 的规定
公称直径≥4.762 mm 的钢球，其硬度在球面上测定，有效直径≥5 mm 的滚子，其硬度在圆柱或圆
锥面上测定；公称直径＜4.762 mm 的钢球和有效直径＜5 mm 的滚子在磨制平面上测定硬度；球面滚
子硬度在端面测定
公称直径为 4.762 mm～15.875 mm 的钢球和测点处直径为 5 mm～15 mm 的滚子，
其硬度值为测值与
JB/T 2850—2007 附录 A 和附录 B 规定的硬度修正值之和；其他以实测值为准
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6. JB/T 11087—2011
3
表 2（续）
检验项目 检 验 方 法
晶粒度和
显微组织
淬火组织晶粒度与淬、回火后的显微组织用金相显微镜在 500 倍下采用比较法按第一级别图和第二
级别图检验，亦允许在 450 倍～600 倍下检验，但应考虑放大倍数的影响
淬回火显微组织主要按马氏体组织的形态、粗细和碳化物的溶解程度进行检验
浸蚀剂为淬火后显微组织用 5%～10%三氯化铁水溶液或 10%～20%硝酸酒精溶液；回火后显微组织
用 4%硝酸酒精溶液或盐酸 5 mL＋苦味酸 1g＋酒精 100 mL 的混合液；回火后晶粒度检查用 10 mL 盐
酸＋3 mL 硝酸＋80 mL 甲醇的混合液
裂 纹
轴承零件淬回火及磨削裂纹可采用附录 B 规定的酸洗方法检验，
也可按 GB/T 24606—2009 的规定进
行磁粉检测。有异议时，以热酸洗方法为准
脱碳层
脱碳层深度的测定按 JB/T 7362—2007 的规定。
轴承零件的脱碳层应在最深处测定，
热镦钢球退火后
的脱碳层应在垂直于环带的截面上测定
套圈变形量
小尺寸套圈的变形量用百分表、内径仪、外径仪及平面度仪检查；大尺寸套圈的变形量用百分尺、
管尺、塞规检查
钢球压碎
载荷
钢球压碎载荷试验规程按 JB/T 1255—2001 中附录 A 的规定
回火稳定性 轴承零件按正常回火温度重新回火 2 h，在原来位置相应点测量硬度，计算相应点的硬度差
断 口 在外力作用下使之断裂，并目视检查
第一级别图 淬火组织晶粒度
放大倍数 500×
第 1 级 第 2 级
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7. JB/T 11087—2011
4
第 3 级 第 4 级
第二级别图 淬回火后组织
放大倍数 500×
第 1 级 第 2 级
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8. JB/T 11087—2011
5
第 3 级 第 4 级
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9. JB/T 11087—2011
6
附 录 A
（规范性附录）
钢球压碎试验载荷
公称直径为 4 mm～30.162 mm 的高温轴承钢（W9Cr4V2Mo、W18Cr4V）制钢球的压碎载荷值按
表 A.1 的规定。
表 A.1 钢球压碎载荷
压碎载荷
kN
压碎载荷
kN
钢球公称直径
mm
淬回火后 成品
钢球公称直径
mm
淬回火后 成品
4 6.66 8.53 13 70.36 87.72
4.5 8.43 10.78 13.494 75.85 94.08
4.762 9.41 12.05 14 81.63 100.94
5 10.39 13.33 14.288 85.06 104.86
5.556 12.84 16.27 15.081 94.77 116.62
5.953 14.80 18.13 15.875 104.96 128.38
6.35 16.76 21.27 16.669 115.74 142.10
6.5 17.64 22.34 17.462 127.01 154.84
6.747 18.91 24.0 18 134.95 164.64
7.144 21.27 26.95 18.256 138.77 168.56
7.5 23.42 29.69 19.05 151.12 183.26
7.938 26.26 32.83 19.844 164.05 198.94
8.5 30.09 37.63 20 166.60 201.88
8.731 31.75 39.69 20.638 177.38 214.62
9 33.71 41.94 21 183.65 221.48
9.525 37.83 47.04 22 201.50 241.03
10 41.65 51.94 22.225 203.70 246.96
10.319 44.39 54.88 23.019 220.70 257.74
11.112 51.45 63.70 23.812 236.18 281.26
11.509 55.47 68.60 24 239.90 287.14
11.906 59.00 73.5 25.4 268.72 318.50
12 59.98 74.48 26.988 303.31 357.70
12.303 63.01 78.40 28.575 340.06 396.90
12.7 67.13 83.30 30.162 378.97 441.00
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10. JB/T 11087—2011
7
附 录 B
（规范性附录）
酸洗检验规程
B.1 冷酸洗检验规程
本规程适用于检查 W9Cr4V2Mo、W18Cr4V 等钨系高温轴承钢制滚动轴承零件热处理后的表面脱
碳及磨加工中产生的磨削烧伤、磨削裂纹等缺陷。
B.1.1 酸洗工艺
B.1.1.1 脱脂槽
成分：无水碳酸钠（Na2CO3）......................................3 kg；
磷酸三钠（Na3PO4·12H2O） ...........................3 kg；
氢氧化钠（NaOH）.............................................1 kg；
水玻璃（Na2SiO3） .............................................0.3 kg；
水（H2O）............................................................100 kg。
温度：75℃～85℃。
时间：2 min 以上（脱脂干净为止）
。
控制指标：总碱量（Na2CO3）......................................4%～8%。
B.1.1.2 清洗槽
成分：水（H2O）
。
温度：75℃～85℃。
时间：1 min。
B.1.1.3 流动冷水槽
时间：1 min。
B.1.1.4 酸洗槽
成分：硝酸（HNO3）.....................................................4 kg；
三氯化铁（FeCl3）..............................................3 kg；
水（H2O）............................................................余量。
温度：室温。
时间：1 min～2 min（轴承零件表面应酸洗呈现黑色）
。
B.1.1.5 流动冷水槽
时间：1 min～2 min。
B.1.1.6 第一明化槽
成分：铬酐（CrO3）.......................................................14 kg；
硫酸［H2SO4，d（相对密度）=1.84］ .............5 kg；
水（H2O）............................................................余量。
温度：室温。
时间：0.5 min～1.5 min。
B.1.1.7 流动冷水槽
时间：1 min。
B.1.1.8 第二明化槽
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11. JB/T 11087—2011
8
成分：盐酸（HCl，d=1.19）.........................................13 kg；
氯化亚锡（SnCl2）..............................................0.3 kg；
金属锡（Sn）.......................................................200 g/槽；
水（H2O）............................................................余量。
温度：室温。
时间：0.5 min～1 min。
B.1.1.9 流动冷水槽
时间：1 min。
B.1.1.10 中和槽
成分：无水碳酸钠（Na2CO3）......................................5 kg；
水（H2O）............................................................100 kg。
温度：室温。
时间：1 min～2 min。
B.1.1.11 流动冷水槽
时间：1 min～2 min。
B.1.1.12 防锈槽
成分：无水碳酸钠（Na2CO3）......................................5 kg；
亚硝酸钠（NaNO2） ...........................................10 kg；
水（H2O）............................................................100 kg。
温度：室温。
时间：1 min～2 min。
B.1.2 酸洗检查
酸洗零件表面，经中和防锈后应在湿润的状态下，在散光灯下目视观察。
a）正常表面：呈灰色或深灰色；
b）脱碳：呈灰白色或暗黑色花斑；
c）烧伤：一般烧伤呈灰白色或浅白色，二次淬火烧伤呈亮白色；
d）裂纹：淬火裂纹一般较细，需仔细观察。
注 1：酸洗时轴承零件在各槽溶液中均应上下窜动。
注 2：在流动冷水槽中冲洗时，轴承零件应保证将上槽溶液冲洗干净。
注 3：此酸洗工艺酸蚀量为 2 μm～4 μm，磨削工序留量需考虑酸洗量。
注 4：可根据酸洗零件的数量和酸洗效果，定期更换酸洗、明化溶液或补充其有效成分。
B.2 热酸洗检验规程
本规程适用于淬、回火后轴承零件的裂纹检查。
B.2.1 热酸洗前的准备
轴承零件酸洗前应经喷砂或除油清洗，钢球在酸洗前需经高于 350℃的回火。
B.2.2 热酸洗工艺
酸洗液成分：1∶1 的盐酸水溶液。
温度：60℃±5℃。
酸洗时间：10 min～30 min。
流动水冲洗后进行检查。