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正AMI-21型奥氏体测量仪GCr15轴承钢中残余奥氏体的含量对轴承的性能、尺寸稳定性有较大的影响,与轴承材料的抗拉强度、冲击韧性、疲劳强度有一定对应关系。国外对轴承钢淬火后的残余奥氏体含量有着明确的规定,国内轴承行业新修订的热检标准也将对轴承产品残余奥氏体含量控制纳入其中。     

轴承钢中残留奥氏体含量与热处理的关系

正1.残留奥氏体含量与热处理关系分析轴承钢中残留奥氏体的含量,对轴承的力学性能、尺寸稳定性有决定性的影响,与轴承材料的抗拉强度、冲击韧度和疲劳强度存在一定的对应关系。轴承套圈在油中冷却后,是直接进行回火处理,还是淬火后     

深冷处理对GCr15轴承钢组织及力学性能的影响

对GCr15轴承钢分别进行淬火+回火,淬火+回火+深冷,淬火+深冷+淬火,淬火+回火+深冷+回火处理,研究了深冷处理对GCr15轴承钢显微组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:与常规淬火+回火工艺相比,增加深冷处理工序后试样中残余奥氏体含量明显降低,硬度增大,耐磨性提高;淬火+深冷+回火处理试样的残余奥氏体含量最低,硬度最高,耐磨性最好,其磨损量比淬火+回火处理试样的减少了6%;深冷处理提高了GCr15轴承钢的抗疲劳磨损和磨粒磨损的能力。     

轴承钢零件淬回火后的残余奥氏体

针对长期以来对轴承零件淬回火后残余奥氏体的争议,从残余奥氏体的形成及其稳定性、残余奥氏体对性能的影响、影响残余奥氏体的因素几个方面进行综合分析和讨论,并指出:轴承零件的使用工况不同,应采用不同工艺措施控制其残余奥氏体的含量及稳定性,以充分利用残余奥氏体的有益作用,减轻或避免其有害作用.     

磁测法在GCr15钢制轴承零件残余奥氏体测试中的应用

介绍了磁测法检测残余奥氏体含量的原理,并对大量GCr15钢制轴承零件的残余奥氏体含量进行了检测。通过与X射线衍射法的对比分析,证明磁测法的稳定性好、灵敏度高,适用于残余奥氏体含量的检测。     

进口自润滑关节轴承的组织与性能分析

检测进口自润滑关节轴承套圈的显微组织、硬度及残余奥氏体含量,并测试轴承的承载、耐磨损性能。结果表明:进口轴承套圈材料的成分及热处理工艺与国内同类材料相当;进口轴承马氏体呈针状分布,且较为细小,残余奥氏体含量较均匀;进口轴承的各项性能指标基本符合标准要求,密合度、径/轴向静载荷试验中个别轴承超标,低温磨损试验中个别轴承的自润滑衬垫材料的低温摩擦性能欠佳。     

不同工艺渗碳淬火和深冷处理后20CrNi2Mo轴承钢的组织与性能

对正火态20CrNi2Mo轴承钢分别进行渗碳油淬+回火、二次渗碳油淬+回火、渗碳气淬+渗碳油淬+回火等3种渗碳淬火+回火处理以及在上述工艺的回火前增加深冷处理的渗碳淬火+深冷+回火处理,研究了不同工艺处理后轴承钢的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明：渗碳淬火+回火后轴承钢的组织均为针状马氏体+残余奥氏体+碳化物,渗碳气淬+渗碳油淬+回火后的马氏体更细小,残余奥氏体更少,此工艺下轴承钢的硬度、抗拉强度和断后伸长率均高于其他2种渗碳淬火+回火工艺,磨痕宽度和深度较小;与渗碳淬火+回火相比,渗碳淬火+深冷+回火处理后轴承钢中奥氏体含量减少,硬度提高,磨痕宽度和深度减小,并且在200 N载荷下的磨损质量损失明显减少;较优的工艺是渗碳气淬+渗碳油淬+深冷+回火。     

热处理篇

正本期热处理篇安排了曲轴、轴承及刀具热处理方案。涉及曲轴氮碳共渗后尺寸"肿胀"分析,机车曲轴中频感应淬火;轴承套圈脱碳、碎裂分析,轴承钢新材料与轴承钢降残留奥氏体;刀具专家赵步青支招高速钢刀具盐浴热处理乱象,特殊刀具选材     

高速超精密轴承尺寸稳定性与疲劳寿命试验

对7205C/P4轴承的尺寸稳定性进行了工艺试验分析,并就不同的热处理工艺后残余奥氏体含量对尺寸稳定性及接触疲劳寿命的影响进行试验研究,提出了GCr15钢制超精密轴承残余奥氏体的控制量。     

等温淬火时间对铁道机车用SAE8620轴承钢接触疲劳性能的影响

将表面渗碳处理的SAE8620轴承钢在855℃奥氏体化后,在225℃盐浴中进行等温淬火处理,再在225℃下进行回火处理,研究了等温淬火时间(7,21 h)对试验钢显微组织、物相组成、硬度和接触疲劳性能的影响。结果表明：等温淬火7 h时试验钢表层组织为贝氏体铁素体、残余奥氏体、马氏体和碳化物,等温淬火21 h后表层组织中的马氏体消失,贝氏体板条平均宽度增加,针状贝氏体铁素体含量增加,残余奥氏体含量减少;与等温淬火21 h相比等温淬火7 h试验钢的表层硬度更大,接触疲劳寿命也更长,这主要与其表层残余奥氏体含量更高、贝氏体板条平均宽度更小、表层硬度更大,可以更好地抵抗塑性变形有关。     

轴承钢顺次磨削表面残余应力离散度试验研究

以轴承钢顺次磨削表面的残余应力离散度为研究对象,基于X射线衍射法顺次测试了轴承套圈淬硬热处理、粗磨、精磨和超精磨削后,轴承滚道表面环向和轴向残余应力.测试结果表明,淬硬热处理工件的残余应力标准差约为超精工序的3倍;淬硬热处理轴承套圈经超精磨削工序,其表面的环向和轴向残余应力离散度降至20 MPa.研究表明淬硬轴承钢热处理及同一道磨削工序工件表面残余应力存在较大离散性,"粗磨-精磨-超精"顺次磨削工艺叠加后,工件表面残余应力离散度呈现收敛性;淬硬热处理轴承套圈经过顺次磨削工序叠加加工后,表面残余压应力平均值获得大幅提高.这为进一步系统揭示磨削工艺对淬硬轴承钢套圈表面残余应力及其离散度影响规律提供了科学数据.     

G115Cr14Mo4V和8Cr4Mo4V淬回火工艺及性能研究

采用不同淬回火工艺对高温不锈轴承钢G115Cr14Mo4V和高温轴承钢8Cr4Mo4V进行热处理,观察两者的显微组织,检测淬火、回火后的硬度和残余奥氏体含量,并对高温硬度、冲击功和滚动接触疲劳寿命进行测试。结果表明：淬回火后G115Cr14Mo4V钢的室温硬度稍高于8Cr4Mo4V钢,两者的残余奥氏体含量都可控制在3%以内;在高温硬度和滚动接触疲劳额定寿命L10方面,G115Cr14Mo4V钢优于8Cr4Mo4V钢;在冲击功方面,8Cr4Mo4V钢优于G115Cr14Mo4V钢。     

深冷处理对GCr15轴承钢性能的影响

对GCr15轴承钢进行了不同时间的深冷处理,对其微观组织形貌和力学性能进行了表征。结果表明:随着深冷处理时间的延长,残余奥氏体含量大幅下降,马氏体晶界上有亚微米级碳化物颗粒析出,提高了轴承钢的强度和耐磨性;硬度呈小幅上升趋势,冲击功有所下降。     

残余奥氏体对铁路轴承性能的影响

我国铁路轴承热处理内在质量控制主要采取控制组织的方法，而国外铁路轴承采取控制残余奥氏体含量的方法，对两种质量控制方法进行了比较并对残余奥氏体对铁路轴承性能的影响进行了分析。     

GCr15轴承钢中碳化物的定量分析

为了准确测定GCr15轴承钢中残余奥氏体的含量,必须先测出其碳化物的含量。采用计算法、金相法及电解萃取法分别测定了球化退火态GCr15轴承钢中碳化物的含量,并对这三种方法进行了比较。结果表明:球化退火态GCr15轴承钢中的碳化物体积分数为13.51%~16.61%;金相法只可估算碳化物的含量,准确性较差;计算法模拟计算的是材料在热力学平衡态条件下的相含量,只可作为其它方法的参照;电解萃取法是一种能相对比较准确测定碳化物含量的分析方法。     

轴承钢中残余微量元素的测定

轴承钢材质对轴承寿命影响很大,除改进冶炼技术和控制轴承钢主量化学成分外,还应控制残余微量元素的含量。在目前大型分析仪器尚未普及的情况下,采用分光光度分析法测定微量元素的含量优点很多,简便易行,特别适用于中小企业。文中较详细地介绍了轴承钢中钼、钛、锡、砷、锑、铅等元素含量的测定方法。     

渗碳轴承钢的热处理现状

渗碳轴承钢具有高强度、高韧性和高疲劳寿命的特点,常用于有大冲击载荷的工况,不同的热处理工艺使其产生不同的微观组织,对渗碳层组织和材料力学性能产生重要的影响。渗碳轴承钢由表面至心部渗碳层碳浓度处于连续变化状态,同时心部组织与渗碳层组织之间还存在力学性能匹配问题,通过热处理工艺参数的合理搭配使渗碳层组织和基体组织的匹配性达到最优组合,是一个漫长且复杂的研究过程。而且,渗碳轴承钢在渗碳及后续热处理过程中可能产生的组织缺陷,如网状碳化物、表面脱碳、残余奥氏体过多等,也增加了渗碳轴承钢热处理的难度。通过对渗碳轴承钢淬火后表层组织和心部组织的控制,改善表面性能,也是目前渗碳轴承钢的一个重要研究方向。因此,重点对渗碳轴承钢的渗碳方法,渗碳热处理组织缺陷及其消除,以及表层淬火组织转变和残余奥氏体控制进行了综述,展望了未来渗碳轴承钢的热处理方向。     

渗碳钢轴承残余奥氏体含量的控制

采取不同的工艺试验总结出有效的热处理工艺,将一批出口渗碳钢轴承残余奥氏体含量控制在15%～25%范围内,并保证了残余奥氏体含量控制的稳定性和重现性.     

尺寸稳定处理时8Cr4Mo4V轴承钢的相变及其对尺寸变化的影响

对8Cr4Mo4V轴承钢试样进行尺寸稳定处理,用扫描电镜观察不同阶段的组织,并测定热膨胀系数和升温期间的热流变化,分析相变的温度区间及其对尺寸变化的影响。结果表明:稳定处理过程中马氏体回火使尺寸减小,残余奥氏体转变使尺寸增大,马氏体分解使尺寸减小。一次稳定处理时,轴承钢中马氏体回火及马氏体分解占主导,导致尺寸减小;二次稳定处理时,残余奥氏体转变占主导,导致尺寸增大;三次稳定处理后,尺寸变化量较小,尺寸基本稳定。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。