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。