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不同時間深冷處理對GCr15軸承鋼綜合力學性能的影響

發(fā)布時間:2020-07-14 ?? 瀏覽次數(shù):

  

   GCr15為過共析高碳鉻軸承鋼,隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展,對其綜合力學性能要求越來越高,現(xiàn)有許多與其相關(guān)的研究探討。下面就由模具鋼廠家小編大家來了解一下不同時間深冷處理對GCr15軸承鋼綜合力學性能的影響。

  

   通過雙細化工藝,將GCr15鋼的彎曲強度提升29.7%、沖擊韌性提升**、耐磨性提升35%;對GCr15鋼進行不同等溫淬火試驗后得到馬氏體和下貝氏體的復相組織,沖擊韌性、抗彎強度和撓度都有提升。研究表明,深冷處理后,材料的沖擊韌性有所下降。但對GCr15鋼經(jīng)深冷處理后性能的全面影響研究還較少。因此,研究人員對GCr15鋼經(jīng)不同深冷處理時間后的微觀組織、殘余奧氏體含量、力學性能及磨損性能的變化進行了較為全面的研究,以期為生產(chǎn)實際提供參考

。

  

   先對原材料進行等溫球化退火預處理:790℃×5h后爐冷至300℃以下出爐空冷。再對加工后的試樣進行淬火處理:820℃×20min,油冷。淬火后的試樣隨機分為4批,其中1批直接低溫回火處理,另外3批在淬火冷卻后10min內(nèi)浸入液氮中,浸泡1~6h后取出,待升溫至室溫后進行低溫回火處理。低溫回火工藝均為160℃×1.5h。用OLYMPUSPGM3型光學金相顯微鏡觀察分析微觀組織形貌。在HRD-150洛氏硬度計上測量試樣硬度。利用JBN-300B型擺錘沖擊試驗機進行200N、120°的沖擊試驗,測定不同處理條件下的沖擊功Aku。研究發(fā)現(xiàn),隨著深冷時間的延長,硬度呈緩慢上升趨勢,深冷6h與未作深冷處理的試樣相比,硬度升高1.6HRC,沖擊功下降0.5J。這是由于經(jīng)過深冷處理后,GCr15鋼組織中的殘余奧氏體明顯減少,馬氏體組織含量增多,其晶格畸變程度降低,晶格常數(shù)變小,馬氏體組織平均降低,并且伴隨有較多的均勻細小的硬質(zhì)碳化物顆粒在馬氏體基體上彌散析出,產(chǎn)生析出強化效應,提高了鋼的硬度。殘余奧氏體組織向馬氏體轉(zhuǎn)變,降低了對沖擊功的吸收。深冷處理后試樣耐磨性能明顯提高,且隨深冷處理時間延長而逐漸增高。試驗中,GCr15鋼強化方式有相變強化和析出強化。深冷處理時,殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變,馬氏體基體中過飽和C原子二次析出,即相變強化和析出強化共同作用,提高了鋼的硬度和耐磨性能。同時,經(jīng)深冷處理后的試樣與未經(jīng)深冷處理的相比,碳化物體積分數(shù)明顯增加及大量細小碳化物析出,同樣可提高鋼的耐磨性。綜上所述:

  

   1)深冷處理可提高GCr15鋼的硬度,但沖擊韌性小幅下降;

  

   2)深冷處理過程中GCr15鋼中的殘余奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體,深冷處理6h后殘余奧氏體含量大幅下降;

  

   3)經(jīng)深冷處理后,GCr15鋼的等溫球化退火預處理能明顯提高。


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