GCr15SiMn轴承钢超声滚压表层组织及性能分析

目的 通过不同超声滚压加工工艺对GCr15SiMn轴承钢磨削态试样进行表面强化处理,并研究超声滚压加工工艺对表层组织及性能的影响.方法 采用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面、截面组织进行观察,并用粗糙度仪和硬度仪对表面粗糙度、显微硬度进行表征.对不同电流、静压力参数下超声滚压加工试样表面、截面组织和性能的差异进行了分...     

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.     

高温回火对GCr15SiMn轴承钢组织和力学性能的影响

研究了500℃以上高温回火对GCr15SiMn轴承钢组织形貌和力学性能的影响。结果表明,随回火温度的升高,试验钢的强度和硬度下降,塑性和韧性上升;在高温回火过程中,淬火马氏体的形态逐渐消失,碳化物聚集长大,强度和硬度下降,塑性升高。这是由于碳化物的长大对位错的钉扎作用减弱,而大颗粒的碳化物可以阻碍裂纹的扩展,使断裂的解理面减小,韧性得到改善。碳化物是影响力学性能的重要因素。     

热处理工艺对机床滚珠丝杠用GCr15SiMn轴承钢性能的影响

通过显微组织观察和力学性能测试,研究淬火、回火和高温调质热处理工艺对GCr15Si Mn轴承钢组织和性能的影响。结果表明,高温调质热处理工艺可以改善碳化物组织形态,并细化碳化物,最佳的高温调质处理工艺为:1 070℃×0.5 h淬火+500℃×1 h高温回火+1 000℃奥氏体化淬火+200℃×1 h二次回火。     

磨削加工对GCr15SiMn轴承钢表面组织性能的影响

采用扫描电镜,电子背散射衍射、X射线衍射、显微硬度计及三维表面轮廓仪等对磨削加工后的GCr15SiMn轴承钢的显微组织、硬度、残余应力及物相进行了研究。结果表明:磨削后GCr15SiMn轴承钢表面的硬度远高于基体,并且残留奥氏体发生分解,表面呈现压缩残余应力。试样表层组织存在由于塑性变形引起的几何必须位错密度(GND)增加的现象,这是轴承钢表面硬度上升的主要原因。将轴承服役过程以及磨削加工后的组织性能变化进行对比,发现有相似之处。磨削加工引起的表层变化可能是诱发裂纹在表面萌生的原因。     

GCr15钢贝氏体马氏体复合组织的力学性能

本文研究了贝氏体含量与贝氏体—马氏体复合组织力学性能的关系。试验结果表明,复合组织中含有40～50%下贝氏体时具有最佳的强韧性配合及其疲劳性能。     

GCr18Mo轴承钢的下贝氏体组织转变

利用光学显微镜和透射电镜观察和分析了GCr18Mo轴承钢的下贝氏体组织形貌和精细结构,探讨了下贝氏体组织转变机理。借助于图像分析仪分析了下贝氏体转变动力学。结果表明,GCr18Mo轴承钢等温淬火后生成的下贝氏体呈针状或竹叶状,且堆聚成簇,下贝氏体中的铁素体为条状,空间呈双透镜状,由许多更小的铁素体亚条平行排列构成;GCr18Mo轴承钢的下贝氏体转变机理符合类平衡切变长大模型,其形成过程是孕育成核和快速长大的过程,它的转变动力学方程为y=1-exp(2.2×10-12t3.22)。     

超音速微粒轰击对GCr15SiMn轴承钢表面纳米化与摩擦磨损性能的影响

目的 利用超音速微粒轰击对GCr15SiMn轴承钢表面进行强化处理,并研究超音速微粒轰击对材料表层组织、力学性能及摩擦磨损性能的影响。方法 采用三维显微形貌仪、透射电镜、背散射电子仪、扫描电镜、X射线残余应力分析仪、显微硬度仪等仪器观测GCr15SiMn轴承钢强化前后的微观组织、表面粗糙度、力学性能,并使用UMT-2摩擦磨损试验机对试样强化前后的摩擦磨损性能进行检测。结果 经过超音速微粒轰击强化处理的GCr15SiMn钢试样的表面粗糙度增加,表层结构发生严重的塑性变形,形成约20 μm厚的塑性变形层,片状马氏体细化至纳米级,平均晶粒尺寸约为13 nm,碳化物平均粒径由0.48 μm减小到0.45 μm,数量增加了约18%。试样表层引入了300 μm的硬化层,表面硬度从740HV0.05提高到了996HV0.05,距表面10 μm处出现硬度最高值为1 056HV0.05,硬度提高了42.7%。试样引入深度为60 μm的残余压应力层,样品表面残余应力为‒1 246 MPa左右。经过超音速微粒轰击后,强化试样平均摩擦因数略高于原始试样,而磨损率得到了大幅度降低,磨损机理主要为磨粒磨损,伴有少量的氧化磨损和黏着磨损。结论 经过超音速微粒轰击的GCr15SiMn轴承钢表面粗糙度增加,表层晶粒细化至纳米级;表层构建了残余应力层和硬化层;强化引入的残余应力和因强化处理引起的加工硬化、细晶强化改善材料的耐磨性。     

GCr15轴承钢激光处理的磨损特性研究

对轴承钢(GCr15)进行激光固态相变处理，可在其表面获得高硬度(超过HV100)的硬化层(厚度约为0．4mm)；耐磨性能提高近一倍。     

GCr15SiMn轴承热处理温度与工艺控制系统设计

为确保GCr15SiMn轴承钢热处理质量,提高轴承件热加工的可重复性,利用PLC和CC-Link对原生产工艺进行自动化开发,协调生产节拍,并实现热加工温度等参数的自动控制。实际应用表明,开发的自动化热处理生产线效率和品质效益显著,尺寸稳定性好(形变量不超过0.01μm),轴承硬度和韧性得到改善。     

回火温度对GCr15轴承钢组织和性能的影响

GCr15钢在轴承中广泛使用,其回火温度对轴承使用性能有重要影响。研究了不同回火温度对GCr15轴承钢的硬度、残余奥氏体含量、表面残余应力的影响。结果表明：当GCr15的回火温度为165~300℃时,随着回火温度的升高,硬度HRC由61.7降到56.2,残余奥氏体含量由9.88%下降到3.26%,表面残余应力由706.8 MPa下降至382.2 MPa;其显微组织主要为针状马氏体、颗粒碳化物和少量的亚稳定相残余奥氏体,随着回火温度的提高,碳化物逐渐聚集并不断长大。该研究为GCr15钢低温回火工艺的制定提供参考。     

GCr15轴承钢球化退火研究现状

综述了我国GCr15轴承钢球化退火机制、工艺和球化预组织等的研究现状,浅析了研究中尚存在的不足并指出了研究方向.     

热处理对SiMn3型贝氏体高强钢组织和性能的影响

利用光学金相、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）观察,以及拉伸、硬度、冲击等试验方法,研究了热处理对复合微合金化低碳SiMn3型贝氏体高强钢的组织和力学性能的影响,并对其组织与性能关系进行了讨论.结果表明,该钢在空冷条件下,可获得均一的粒状贝氏体组织,并具有良好的强度与韧性（σ0.2=820 MPa、σb=1118 MPa、αKU=87 J/cm^2）;空冷后经200～300 ℃回火,在贝氏体铁素体（BF）基体上析出了弥散细小的ε碳化物,屈服强度、韧性提高（σ0.2=824～835 MPa、σb=1019～1085 MPa、αKU=136～140 J/cm^2）;在400 ℃以上回火,粒状贝氏体组织开始逐渐分解,BF基体上析出椭球状碳化物,并使强度、韧性降低;500～600 ℃回火,产生回火脆性（σ0.2=787～790 MPa、σb=967～1002 MPa、αKU=72～75 J/cm^2）.空冷后低温回火使该钢获得最佳强韧性组合.     

超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化

目的 基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法 首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果 在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下：转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论 基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。     

GCr15钢轴承套圈的磨削开裂失效分析

通过金相分析及断口观察，对GCr15钢轴承套圈的磨削开裂进行了系统分析。结果表明．淬火裂纹是套圈失效的根本原因，而原材料中Cr的带状偏析、套圈表面的应力集中、淬火加热时的氧化脱碳以及不当的磨削工序则共同加剧了淬火裂纹的萌生和扩展。