国产轴承钢(管)接触疲劳寿命和冶金质量水平的分析

<正> 1.引言为了提高轴承钢的质量,国外在轴承钢的材质对比分析方面曾进行过大量的试验研究。美国在1948年进行了瑞典、西德和美国轴承钢材质的对比试验,试验表明,在三国产品中,瑞典轴承钢非金夹杂物含量最低。日本也通过对本国轴承钢、瑞典 SKF 轴承钢的对比分析后认为,SKF轴承寿命高的原因主要是钢的碳化物颗粒细小且分布均匀。通过对比分析,找出差距并采取相应的措施,近几年来日本轴承钢的质量已跃居世界先进水平之列。     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

GCr15轴承钢球化退火组织缺陷分析及解决方法

为了解决GCr15轴承钢在球化退火过程中所产生的球化不充分、球化组织较差问题,对GCr15轴承钢球化退火钢材进行了取样,并分析了其缺陷组织。结果表明,此批钢材球化组织缺陷产生的原因是原始钢材组织不均匀,网状渗碳体较严重,球化温度过高或保温时间过长,保温后冷速过快。工艺调整后,将钢材先进行正火处理,得到了均匀、无网状碳化物的原始组织,再将球化加热温度降低到790℃,冷却速度控制在20℃/h,最终得到了细小、均匀,完全球化的粒状珠光体组织,满足了标准要求。     

GCr15轴承钢热轧态组织形态对最终热处理后碳化物的影响

通过对3种GCr15轴承钢盘条的热轧态组织、球化组织和最终淬火回火组织中的碳化物粒度进行比较,研究了GCr15轴承钢热轧组织形态对碳化物分布的影响。结果表明,GCr15轴承钢的热轧组织中珠光体均匀细小、片层间距均匀,具有良好的强韧性,最终可获得不大于0.8μm碳化物比率为97%的粒度分布。     

GCr15轴承钢高温回火球化工艺研究

研究了传统退火和固溶+高温回火球化预热处理对GCr15轴承钢碳化物及最终淬火+低温回火态轴承钢屈服强度、硬度的影响。结果表明:在本试验条件下,传统退火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为圆整,固溶+回火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为细小,随着回火温度和回火时间的增加,固溶+回火处理的GCr15钢试样组织中碳化物的尺寸逐渐增大,越来越均匀。经最终840℃×30 min油淬+180℃×2 h回火处理后,预处理工艺固溶+720℃×2 h回火的试样硬度为64.2 HRC,屈服强度为1843 MPa,与传统球化退火处理试样相比,分别提高了4.6%和11.8%。     

控锻控冷工艺对GCr15轴承钢组织演变规律的影响

采用微观组织表征的方法对比研究了GCr15轴承钢在传统工艺和控锻控冷工艺下的组织和网状碳化物分布的演变规律,并统计和分析了不同工艺下的晶粒度和残留奥氏体含量的变化规律。结果表明,GCr15轴承钢经控锻控冷工艺处理后,GCr15钢中粒状珠光体组织相对更细小,淬回火组织基体中的C元素分布更为均匀,同时洛氏硬度提高0.7 HRC;残留奥氏体含量降低;碳化物颗粒尺寸细化,平均颗粒尺寸减小40%以上,同时抑制粗大碳化物网状的形成;可使奥氏体晶粒度细化2级以上。     

电渣重熔GCr15轴承钢铸锭和退火材中大块碳化物的晶体类型及其溶解规律

我们研究电渣重熔GCr15轴承钢中大块碳化物,是为了提高轴承的使用寿命。关于GCr15轴承钢中大块碳化物的晶体类型,过去存在两种看法:一种认为是合金渗碳体;另一种认为是(Fe,Cr)_7C_3型碳化物.我们的研究工作试图回答以下四个问题:1.确定GCr15轴承钢铸锭中大块碳化物的晶体类型;2.确定退火材中较大碳化物的晶体类型;3.铸锭中大块碳化物的溶解温度;4.退火材中较大碳化物的溶解规律。试验样品取自大冶钢厂电渣重熔轴承钢,铸态试样从解剖的两支1.2吨锭头部截取,一支经扩散退火,一支未经扩散退火。退火材试样是经扩散退火后,从轧成直径38毫米钢棒上取下。钢样的化学成分和热处理制度见表1。     

GCr15棒材的轧后控冷及球化退火工艺

本文叙述了应用805-1型湍流式高效率水冷装置进行GCr15轴承钢棒材轧后控制冷却工艺试验,研究了控冷温度,水冷时间及终轧温度等主要工艺参数对球化退火前的显微组织的影响。探讨了轧后控制冷却钢材的球化机理。结果表明:φ32mm GCr15轴承钢棒材合适的控制冷却工艺为终轧温度900～950℃,轧后水冷时间3.2秒,控冷温度600～700℃,该工艺能获得较理想的索氏体预备组织,组织的均匀性良好。轧后控制冷却棒材的球化退火时间可以缩短1/4,碳化物的大小分布和形态亦得到了改善。钢材的接触疲劳寿命、静弯强度、冲击和耐磨性能以及切削加工性能均较热轧钢材有明显地提高。     

提高GCr15钢轴承寿命的热处理途径

轴承钢的显微组织,直接关系到轴承钢的内在质量。采用不同的热处理工艺可以控制其显微组织。本文介绍了马氏体含碳量及残余奥氏体量对 Gcr15钢接触疲劳寿命的影响、碳化物细化对提高寿命的作用及奥氏体的晶粒细化和均匀性对 GCr15钢质量的重要性。并介绍了残余奥氏体稳定化处理的途径。对提高 GCr15钢轴承寿命的热处理工艺提出了建议。     

GCr15轴承钢大圆材的球化退火工艺

针对GCr15轴承钢大圆材球化合格率低和沿钢材横截面球化不均等问题,进行了快速和等温球化退火工艺试验。结果表明,采用等温球化退火工艺,并适当减少奥氏体化保温时间至14 h,降低球化珠光体转变温度至680 ℃、延长保温时间至25 h,能够显著提高轴承钢大圆材球化合格率,同时可以获得从钢材中心到边缘较为均匀细小弥散分布的球化组织。     

不同退火条件下GCr15钢组织演变的研究

利用光学电镜、SEM和图像处理软件,分析GCr15钢在不同热处理条件下的微观组织及碳化物形貌的变化规律。结果表明,GCr15钢的微观组织为碳化物和珠光体,珠光体片层间距为0.143μm,且无网状和带状碳化物出现;经退火一步工艺处理后,试验钢中碳化物分布较均匀;经退火二步工艺处理后,试验钢组织中碳化物个数最少,颗粒尺寸较a工艺大,且圆整度差;经退火三步工艺c处理后,碳化物颗粒大、数量多、圆整度好;比较3种工艺球化退火时间,一步工艺时间最短;因此一步工艺为最优工艺。     

退火工艺对ECAE处理GCr15钢组织与硬度的影响

以ECAE热挤压处理GCr15钢为对象,研究退火工艺对其微观组织和性能的影响。结果表明,随退火温度的升高,GCr15钢微观组织中的碳化物形貌发生变化,由大块状最终变为细小颗粒状。随退火温度的升高和保温时间的延长,GCr15钢试样的硬度呈下降趋势。     

一种超高碳钢的滚动接触疲劳研究

研究了一种C含量为1.29%(质量分数)的超高碳钢在最大Hertzian应力4400 MPa,良好润滑条件下的滚动接触疲劳行为,同时测试了传统GCr15和SKF3高碳铬轴承钢的滚动接触疲劳寿命以作为对比.结果表明,相同条件下,超高碳钢的额定寿命(L10寿命)分别是GCr15钢和SKF3钢的2.14和1.81倍.超高碳钢的原奥氏体平均晶粒尺寸为6.91μm,仅约为GCr15和SKF3钢的一半.同时,淬回火态超高碳钢的硬度为64.5 HRC,高于GCr15和SKF3钢.     

球化退火中Nb对GCr15钢碳化物析出和球化的影响

通过球化退火实验,采用定量金相分析和显微硬度测定,研究了球化退火过程中微合金Nb对轴承钢GCr15碳化物析出和球化的影响。结果表明:实验钢800℃加热1 h后以15℃/h冷却球化退火过程中,添加0.018%和0.040%Nb虽然没有影响GCr15钢的碳化物析出和球化的温度,均为720~740℃,但是显著加快了GCr15钢碳化物析出和球化的速率。     

G8Cr15与GCr15轴承钢热处理工艺与性能对比分析

研究了G8Cr15与GCr15两种轴承钢的热处理工艺,并对其进行了冷变形抗力试验和冲击韧性试验。结果表明:G8Cr15轴承钢在770～790℃球化退火,得到的退火硬度和球化退火组织均检验合格。在830～840℃加热淬火,G8Cr15与GCr15两种轴承钢均得到细小的马氏体组织与高的硬度值。G8Cr15钢的淬硬性、抗回火性与GCr15钢相当。在相同试验条件下,G8Cr15钢比GCr15钢的平均压缩量大24%,冷变形抗力小9%,冲击韧度提高11.1%。     

GCr15SiMn轴承钢的组织性能研究

采用不同的热处理工艺对轴承钢进行热处理,并对试样进行组织观察和力学性能测试,探讨了热处理对GCr15SiMn钢组织和性能的影响.结果表明:GCr15SiMn钢经840℃×45 min+ 175℃×3 h+ 150℃×6h热处理后,硬度为60 HRC.合金组织为高碳隐晶马氏体基体上均匀分布着细小分散的碳化物颗粒;二次回火工艺提升了轴承钢的综合性能.     

GCr15轴承钢棒线材的球化退火

结合国内外相关的研究和实际生产经验,探讨了GCr15轴承钢的球化机制和退火工艺。从退火质量稳定性角度出发,分析了GCr15轴承钢的3种主要球化退火方式。阐述了退火装备的进步对轴承钢球化退火质量提高的影响,提出了进一步改善轴承钢棒线材球化退火质量的措施。     

限制淬透性轴承钢GCr4的研究

介绍了限制淬透性轴承钢GCr4的研究概况,包括钢的化学成分、物理性能、热加工工艺性能、整体感应加热-表面淬火工艺、力学性能和接触疲劳寿命等,并与GCr15钢作了对比。目前,国内外已普遍采用GCr4钢制作铁路车辆轴承内圈。     

23MnNiCrMo54圆环链用钢组织均匀化工艺

针对国产23MnNiCrMo54钢C级圆环链常常存在棒料预拉伸变形不均匀和疲劳寿命低等问题，与用进口钢材产品进行了比较，发现国产23MnNiCrMo54轧材显微组织不均匀，影响淬火回火后的碳化物分布均匀性。试验证明，经过合理的扩散退火可消除晶内成分偏析，使淬火回火后的组织均匀，获得细小、弥散、球状分布的第二相粒子，力学性能得到显著改善。     

轴承套圈裂纹缺陷分析

轴承套圈是具有一个或几个滚道的向心滚动轴承的环形零件,是由轴承钢经过锻造、退火、车削、热处理等工序加工而成的.要求轴承钢具有高而均匀的硬度、耐磨性以及高的弹性极限,因而对钢材化学成分均匀性、钢质纯净度、非金属夹杂物的含量级别和分布状态、碳化物的分布及其状态等要求都十分严格,因此轴承钢被视为是钢铁生产中要求最严格的钢种之...