1。2。2  渗碳轴承钢 

   我国的渗碳轴承钢并不少,比如G20Cr2Ni和G20Cr2Mn2Mo,还有G10CrNi3Mo和G20CrNiMo,这些都是渗碳轴承钢。将它们表面渗碳,至少能渗碳到0。4毫米。这类轴承钢有着表面耐磨、硬度高,心部有高韧性的特点。常常被应用于制造需收到高强度冲击的地方,如轧钢机用轴承等。[2]

1。2。3  高温轴承钢 

高温轴承钢常被用来制造飞机零件。这一环境使其零件材料具有良好的高温硬度、尺寸稳定性、耐高温氧化性、抗蠕变性能等。

其中,我国常用的Cr4Mo4V钢也属于高速工具钢,其综合性能好和合金元素含量低,因而被广泛使用。[2]

1。2。4  不绣耐烛轴承钢  论文网

不绣耐烛轴承钢的主要运用领域为石油化工、食品生产、轮航等。这些领域需要零件有极高的耐腐蚀性来抵抗周围的腐蚀环境。我国牌号有9Cr18和9Cr18Mo,属于马氏体不绣钢。[2]

1。3  轴承钢的热处理工艺

在对轴承钢进行热处理时,有两个过程常常被运用——预处理以及最终热处理。这两个环节的热处理方式不同,预处理是球化退火,而最终热处理是淬火和回火。

1。3。1  预备热处理 

    经过锻造的轴承钢毛胚的金相组织一般成索氏体和细小网状渗碳体,这表明了其锻造工艺过程的正确,可以直接进行球化退火,不用正火处理。如若操作不当,则很容易在锻造过程中产生条状珠光体组织和二次网状碳化物,此时则需对其进行正火处理,消除这些会影响零件寿命的组织,之后再球化退火。如,当GCr15钢中有粗大网状碳化物时,需要采用900~950℃的加热温度,并在工件加热后保持40~60min,正火。[6]

对轴承钢进行球化退火,除了为了让其硬度降低,方便之后的机加工处理,还为了得到球化其铁素体基体上的碳化物,从而得到分布均匀且细小圆润的碳化物组织。球状碳化物组织越细小圆润,分布越均匀,在最终热处理时就更容易淬火和回火。因为淬火时,轴承钢内部有部分碳化物是无法溶解的,其组织形态由球化退火决定。所以,对于轴承钢预处理是要严格把控的。

传统的球化退火工艺是在略高Ac1的温度保温后随炉缓慢冷却至650℃以下出炉空冷。其冷却速度不易过快,也不易过慢。过快会使形成的碳化物过于细小弥散,从而使其硬度过高,不利于之后机加工。过慢则造成碳化物的聚集长大,其造成材料的硬度又太低了。传统热处理有着种种缺点,最明显的就是处理时间长和退火后组织分布不均匀。

    另一种节省时间的工艺是重复球化退火:第一次加热到810℃后冷却至650℃,再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷。该工艺虽可节省一定的时间,但工艺操作较为繁琐。

1。3。2  最终热处理 

    最终热处理主要是淬火和回火,其目的是提高材料组织性能,增加其硬度、耐磨性等。淬火温度一般定在材料的Ac1-Acm之间,奥氏体化温度越高,奥氏体外的C和Cr更容易进入奥氏体粒,使其奥氏体越不容易转化成马氏体。这也就造成了残余奥氏体含量上升,板状马氏体含量下降,片状马氏体含量上升。由于亚结构中的存在着孪晶,其比例随着整体尺寸上升而上升。它的上升就是造成淬火显微裂纹的罪魁祸首。淬火温度的上升也会造成材料在在淬火后硬度提高,韧性下降,但是过高了又会造成残余奥氏体上升,使其硬度降低,疲劳强度和冲击韧性也会下降。

    就以GCr15钢为例,淬火温度需要保持在820~860℃。淬火温度过高就会出现过热组织,影响轴承的韧性和疲劳强度。淬火温度过低,奥氏体中溶解的Cr、C的数量会减少,淬火后的硬度下降。

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