Fe-1.4C-1.5Cr-6Al超高碳钢的热处理工艺及性能研究
发布时间：2019-11-05 04:47
【摘要】：针对高碳铬钢网状碳化物严重、耐温不足和密度高等问题,对GCr15进行了新型合金化研究。在传统GCr15轴承钢的基础上,添加6%铝元素和适当提高碳含量,得到了一种新型轻质超高碳轴承钢。高铝和高碳合金化必将对钢的热处理工艺和性能产生巨大影响。因此,需要对其碳化物球化及析出行为、淬回火性能以及疲劳寿命进行研究。研究结果表明:(1)通过对试验钢进行高铝高碳合金成分设计,组织中网状碳化物被较好的抑制。但是热锻后组织中依然有许多粗大碳化物分布不均匀,尤其是晶界处粗大碳化物。等温退火后,组织中碳化物能够较好的球化。最佳的球化退火工艺为:在880℃加热30min,并炉冷到750℃等温4h,最后炉冷到600℃空冷,超高碳钢可以得到最佳的球化组织。等温过程中,高铝会抑制钢中M3C和M7C3型碳化物长大;等温过程中发生AlFe3Cx碳化物的析出长大,需要加以控制。(2)经过奥氏体化并淬火处理,组织中含有高碳马氏体、未溶碳化物和残余奥氏体的复相混合组织。淬火后含有的碳化物主要为M3C和M7C3两种。随着淬火温度的提高,组织晶粒逐渐粗大。在875℃奥氏体化保温时,组织中含有大量未溶碳化物,淬火后平均晶粒尺寸为2.8μm的超细晶,900℃时,晶粒尺寸为6.0μm。温度高于900℃后,组织会显著粗大。利用淬火、-73℃冷处理和160℃低温回火工艺,钢的硬度高达65.1HRC,但是韧性较差。(3)超高碳钢在铝合金化后获得了较好的抗温性。在200～400℃长时间回火时,试样仍能保持极高的硬度(63HRC)。无缺口冲击功由160℃回火时的7J,到400℃回火时的39J,提高了 5.6倍,韧度显著提高,并且其抗拉强度可以达到2230Mpa以上。经过淬火、冷处理和中温回火工艺处理后,超高碳钢具有了高硬度、高强度和良好韧性配合,显著提高了综合力学性能。(4)使用中温回火工艺,钢的滚动接触疲劳寿命能够显著提高。300℃回火后钢的接触疲劳性能与160℃回火时相比,额定寿命L10可达8.83×106周次,提高了 4.09倍;中值寿命L50达到5.39×107周次,提高了 4.18倍。
【图文】：
中数值最吻合的物质即为待测相。相分析可以浓缩和提纯第二相，并能排除集体逡逑成分对微量及微细相成分测定的干扰，得到的结果准确度高。本实验中通过相分逡逑析方法确定退火和淬－回火组织中第二相的类型、结构、点阵常数。如图２．２所逡逑示。逡逑定敏分析逡逑逦样品预处ｍ与称ｍ逡逑相分析样品逡逑逦Ｖ邋定堪电解逡逑定歐电解残消逡逑１逦，他、o呦村义蟐看烤徊衞咤义戏謩,残o咤畏掷肴芤哄义希厣湎哐苌溴五五义希保卞危″巍赶噻こ韶慑义喜兴嫔涓箦沃埔哄危滓哄义希褰峁狗治鲥危挢义舷嘧槌桑翦义隙ò练治鍪砸哄味ㄒ悍终凼砸哄义希宄煞址治觯宄煞址治鲥义喜袖爸邢嗟某煞志浜稳芤哄嗟某煞稚资臣义贤迹玻蚕喾治龅牧鞒掏煎义希疲椋纾玻插澹裕瑁邋澹妫欤铮麇澹悖瑁幔颍翦澹铮驽澹幔睿幔欤螅椋箦义希保靛义希蝈义，
本文编号：2556012
【图文】：
中数值最吻合的物质即为待测相。相分析可以浓缩和提纯第二相，并能排除集体逡逑成分对微量及微细相成分测定的干扰，得到的结果准确度高。本实验中通过相分逡逑析方法确定退火和淬－回火组织中第二相的类型、结构、点阵常数。如图２．２所逡逑示。逡逑定敏分析逡逑逦样品预处ｍ与称ｍ逡逑相分析样品逡逑逦Ｖ邋定堪电解逡逑定歐电解残消逡逑１逦，他、o呦村义蟐看烤徊衞咤义戏謩,残o咤畏掷肴芤哄义希厣湎哐苌溴五五义希保卞危″巍赶噻こ韶慑义喜兴嫔涓箦沃埔哄危滓哄义希褰峁狗治鲥危挢义舷嘧槌桑翦义隙ò练治鍪砸哄味ㄒ悍终凼砸哄义希宄煞址治觯宄煞址治鲥义喜袖爸邢嗟某煞志浜稳芤哄嗟某煞稚资臣义贤迹玻蚕喾治龅牧鞒掏煎义希疲椋纾玻插澹裕瑁邋澹妫欤铮麇澹悖瑁幔颍翦澹铮驽澹幔睿幔欤螅椋箦义希保靛义希蝈义，
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