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分析一下深冷处理对GCr15轴承钢综合力学性能的影
发布时间:2021-08-27 14:59
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  分析一下深冷处理对GCr15轴承钢综合力学性能的影响

  

  GCr15是一种过共析高碳铬轴承钢。随着装备制造业的发展,对其综合力学性能的要求越来越高,相关的研究和讨论也很多。让我们来了解一下不同时间的深冷处理对GCr15轴承钢综合力学性能的影响。

  

  通过双精炼工艺,GCr15钢的抗弯强度、冲击韧性和耐磨性分别提高了29.7%、***和35%。对GCr15钢进行不同的等温淬火试验后,获得了马氏体和下贝氏体的多相组织,冲击韧性、抗弯强度和挠度均有所提高。结果表明,低温处理后材料的冲击韧性下降。然而,关于深冷处理对GCr15钢性能综合影响的研究却很少。为此,研究人员对低温处理不同时间后GCr15钢的显微组织、残余奥氏体含量、力学性能和磨损性能的变化进行了综合研究,以期为生产实践提供参考。

  

  首先对原料进行等温球化退火预处理:790℃×5h后,将原料冷却至300℃以下,出炉空冷。然后,将处理后的样品在820℃×20分钟淬火并油冷。淬火后,样品随机分为四批,其中一批直接低温回火,其余三批淬火冷却后10分钟内浸入液氮中,浸泡1~6小时后取出。加热到室温后,低温回火。低温回火工艺为160℃×1.5h..用OLYMPUSPGM3光学金相显微镜观察和分析显微组织形貌。样品的硬度在HRD-150洛氏硬度计上测量。利用JBN-300B摆锤冲击试验机进行了200牛顿和120牛顿的冲击试验,并测量了不同处理条件下的冲击能量Aku。发现硬度随着低温时间的延长而缓慢增加。与未经深冷处理的试样相比,深冷处理6小时后,硬度提高了1.6HRC,冲击能量降低了0.5J。原因是低温处理后,GCr15钢中残余奥氏体明显减少,马氏体组织含量增加,晶格畸变程度降低,晶格常数降低,马氏体组织平均减少,更均匀细小的硬质碳化物颗粒分散析出在马氏体基体上,产生沉淀强化效应,提高了钢的硬度。残余奥氏体结构变为马氏体,减少了冲击能量的吸收。深冷处理后试样的耐磨性明显提高,并且随着深冷处理时间的延长,耐磨性逐渐提高。试验中,GCr15钢的强化方法包括相变强化和沉淀强化。深冷处理时,残余奥氏体转变为马氏体,马氏体基体中过饱和的C原子析出两次,即相变强化和析出强化相结合,提高了钢的硬度和耐磨性。同时,与未经深冷处理的试样相比,碳化物的体积分数明显增加,大量细小碳化物析出,也能提高钢的耐磨性。总而言之:

  

  1)深冷处理可以提高GCr15钢的硬度,但冲击韧性略有下降;

  

  2)GCr15钢在深冷处理过程中残余奥氏体转变为马氏体,深冷处理6h后残余奥氏体含量大幅下降。

  

  3)深冷处理后,GCr15钢的等温球化退火预处理可以得到明显改善。

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