滚动轴承零件硬度检测方法
一、滚动轴承零件硬度要求
钢制滚动轴承零件经淬火、回火后与成品轴承的硬度检测按照JB/T 7361 标准进行。对轴承零件的硬度要求见表1及表2.
表1 轴承零件回火后的硬度要求
钢号 | 轴承零件回火后的硬度要求 | 轴承成品硬度值（HRC） |
GCr15 | 套圈 钢球（直径<45 mm） 钢球（直径>45 mm） 圆锥滚柱、球面滚柱、短圆柱滚柱 关节轴承套圈 滚针（长度/直径>2.5，直径<6 mm） 长圆柱滚柱（长度/直径>2.5，直径>6 mm） 有枢轴的长圆滚柱 | 61~65 62~66 60~66 61~65 58~64 61~65 61~65 48~56 |
GCr15SiMn | 套圈 钢球 滚柱 | 60~64 60~66 61~65 |
表2 高温回火的轴承零件硬度要求
回火温度 /℃ | 代号 | 硬度要求（HRC） | ||
套圈 | 钢球 | 滚子 | ||
200 225 250 300 | T T1 T2 T3 | 60~63 59~62 58~62 55~59 | 62~66 62~66 58~62 56~59 | 61~65 61~65 58~62 55~59 |
二、硬度检测基本要求
1. 样品准备
1）轴承零件在检测前必须经退磁处理。
2）轴承零件硬度检测面和定位面的表面粗糙Ra应符合表3要求。
表3 轴承硬度检测面和定位面粗糙度 单位/μm
试验方法 | 洛氏法 | 维氏法 | 里氏法 |
Ra | 0.8 | 0.32 | 2.0 |
3)轴承零件检测面、定位面不应有脱碳、裂纹、氧化皮、划痕等缺陷。
2. 硬度检测
1）硬度检测方法按表4选用，其中符号：D为套圈公称外径（mm）；DW为滚动体公称直径（mm）；be为套圈端面有效宽度（mm）。
表4 硬度检测方法选用表
序号 | 零件规格 | 检测方法 | 备注 |
1 | D>200 be≥1.5 DW≥4.7625~60 | 洛氏法A、C标尺测定 | 优先采用洛氏法C标尺 |
2 | be<1.5 DW<4.7625 | 维氏法测定 | 可直接测定或镶嵌后测定 |
3 | D>200 be≥10 DW≥60 | 里氏法测定 | 凡在台式硬度计上不能进行硬度测定的滚动轴承零件均可采用里氏法测定 |
注：用户对硬度检测有特殊要求，可选用其他方法检测硬度。
2）检查硬度计工件是否正常，并用相适应标准硬度块进行3点以上校正，示值误差应符合要求。
3）轴承零件硬度检测面：套圈一般在端面进行，外径D>500 mm套圈，可用里氏硬度计直接在滚道上检测。滚动体一般在曲面上检测，直径DW<4.7625 mm时，可镶嵌后磨制出平面，用维氏法检测。球面滚子、凸度滚子在端面检测。
4）检测力的选用应根据轴系零件的形状、大小、端面有效宽度等参见表5。
表5 检测力选用表
序号 | 试验方法 | 零件规格/mm | 检测力/N |
1 2 3 4 5 6 7 | 洛氏法C标尺 洛氏法A标尺 维氏法 维氏法 维氏法 维氏法 里氏法 | be≥2.0 Dw≥4.7625 be>1.5~2.0 be>1.2~1.5 Dw≥2.0~4.7625 be>0.8~1.2 Dw≥1~2 be>0.6~0.8 Dw≥0.6~0.8 be<0.68 Dw<0.6 be≥10 Dw≥60 | 1471.0 588.4 294.2 98.07 49.03 9.8 0.011 J(焦耳) |
注：①表面硬化处理的轴承零件，依据硬化层深度选择适合的试验力与检测方法；
②检测力保持时间，按有关硬度试验方法标准执行。
5）硬度检测点位置及点数
（1） 检测点位置（见表6）
表6 检测点位置表
检测方法 | 压痕中心至试样边缘距离 | 两压痕中心距离 |
洛氏法 维氏法 里氏法 | 不小于压痕直径的1.5倍 不小于压痕对角线长的1.5倍 不小于4 mm | 不小于2 mm 不小于压痕对角线平均长度的2.5倍 不小于5 mm |
（2） 检测点数
套圈检测点数见表7
表7 套圈检测点要求点
套圈外径D/mm | 测点间距 | 每个零件检测点数 |
D>430 D≥200~430 D<200 | 150~400 mm 100左右mm 120°左右 | 不少于8 不小于5 3 |
‚滚动体检测点数见表8
表8 滚动体检测点要求表
滚动体直径D/mm | 测点间距 | 每个零件检测点数 |
>40 ≤40 球面滚子、凸度滚子 | 60°~120° 120°左右 在一端面上 | 3~6 3 均匀测3点 |
ƒ套圈端面有效宽度be<1.2 mm，滚动体DW<4.7625 mm的微型轴承零件，应镶嵌后，磨成平面后测量。套圈、滚针每件均匀测3点，钢球在中心部位测一点。
3. 检测结果处理
1）同一零件不允许以数点平均值代表该零件硬度值，应书写硬度值范围
2）洛氏硬度HRC值（或HRA、HV、HLD换算值）检测报告中应精确至0.5个洛氏硬度单位。
3）在零件曲面上测出的硬度值，按JB 1255进行修正，圆锥滚子按测点部位的直径修正。
4）大的滚动体和套圈采用里氏法检测后，HLD与HRC硬度换算关系见表9
表9 里氏硬度与洛氏硬度换算表
HLD | HRC | HLD | HRC | HLD | HRC | HLD | HRC |
756 758 760 764 766 768 770 772 774 776 778 780 782 784 786 | 54.0 54.2 54.4 54.9 55.1 55.3 55.6 55.8 56.0 56.2 56.4 65.7 56.9 57.1 57.3 | 788 790 792 796 798 800 802 804 806 808 810 812 814 816 818 | 57.5 57.7 58.0 58.4 58.6 58.8 59.0 59.2 59.5 59.7 59.9 60.1 60.3 60.5 60.7 | 820 822 824 828 830 832 834 836 838 840 842 844 846 848 850 | 60.9 61.1 61.4 61.8 62.0 62.2 62.4 62.6 62.8 63.0 63.2 63.4 63.6 63.8 64.0 | 852 854 856 860 862 864 866 868 870 872 874 876 878 880 882 | 64.2 64.4 64.6 65.0 65.3 65.5 65.7 65.9 66.1 66.3 66.5 66.7 66.9 67.1 67.3 |
注：此表主要供滚动轴承零件硬度检测后里氏和洛氏换算，其他情况下仅供参考。