GCr15钢共析转变点的测定及离异共析转变研究

发布时间：2017-09-18 17:46

  本文关键词：GCr15钢共析转变点的测定及离异共析转变研究

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【摘要】：轴承是重要的机械零部件之一,高碳铬轴承钢自出现到现在的一个多世纪里得到广泛的研究和飞速的发展。球化退火是GCr15钢制作轴承重要的热处理工艺,为后续的淬火、回火处理提供良好的组织,对轴承的使用寿命有重要的影响。传统的球化退火工艺是一个冗长的热处理过程,耗费了大量的能量,因此,缩短轴承钢球化处理的时间,是热处理工作者不断追求的目标。本文通过Gleeble-3500热模拟试验机测定了GCr1 5钢共析转变点,采用箱式电阻炉、金相显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计等仪器设备考查了GCr1 5钢奥氏体化保温时间对碳化物形态的影响,以及残余碳化物量、共析转变区等温温度、等温时间对室温组织和硬度的影响,主要得到以下结论：(1)当GCr15钢以1℃/s的速度加热和冷却时,GCr15钢的铁素体向奥氏体转变开始温度为756℃,转变结束温度为807℃；冷却时共析转变的开始温度为743℃,结束温度为644℃。(2)选用箱式电阻炉进行奥氏体化,考虑到所测得的共析转变温度区间以及箱式电阻炉的加热特点,当GCr15钢加热到805℃,保温时间30分钟时,残留碳化物平均尺寸为0.4987μm,体积分数为10.89%,弥散分布在基体上；当保温时间60分钟时,残留碳化物平均尺寸为0.4243μm,体积分数为：2.64%。(3)在箱式炉中,805℃C保温30分钟,炉冷至745℃C等温90分钟后水冷,洛氏硬度值为75HRB；炉冷至715℃C等温后水冷,扫描电镜显微组织中没有看到片状碳化物,随着等温时间的延长,球状珠光体的尺寸逐渐增大,当等温30分钟时,水冷试样显微组织中的碳化物颗粒的平均尺寸为0.6524μm,平均洛氏硬度为18HRB,当等温150分钟时,水冷试样显微组织中的碳化物颗粒的平均尺寸为0.9114μm,平均洛氏硬度值为15HRB,平均布氏硬度值为196HBW；645℃C等温30分钟时,水冷试样显微组织中可以明显看到有片状珠光体生成,平均洛氏硬度为22HRB,当保温120分钟时,片状珠光体量增多,平均洛氏硬度没有下降,为25HRB。(4)根据本研究,建议GCr15在805℃C奥氏体化30分钟,炉冷至715℃C等温150分钟后,再随炉冷却到650℃C时出炉空冷至室温,此时,试样显微组织中的碳化物平均尺寸为1.3543μm,平均布氏硬度为181HBW时间,所用时间总共为6.5小时。
【关键词】：GCr15钢 碳化物 离异共析 球化退火
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 符号说明12-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 轴承钢在国内外的发展现状13-14
• 1.1.1 国内轴承钢发展现状13
• 1.1.2 国外轴承钢的发展现状13-14
• 1.2 相变临界点的测试方法14-15
• 1.2.1 差热分析法(DTA)14
• 1.2.2 差示扫描量热法(DSC)14-15
• 1.2.3 金相法15
• 1.2.4 膨胀法15
• 1.3 固态相变理论15-18
• 1.3.1 固态相变的类型15-17
• 1.3.2 相变驱动力与阻力17
• 1.3.3 相变的形核与长大17-18
• 1.4 钢的奥氏体化18-20
• 1.4.1 奥氏体形成的热力学条件18-19
• 1.4.2 奥氏体形核与长大19-20
• 1.4.3 剩余渗碳体的溶解20
• 1.4.4 奥氏体成分均匀化20
• 1.5 珠光体转变20-22
• 1.5.1 珠光体的类型20-21
• 1.5.2 珠光体形核与长大21
• 1.5.3 粒状珠光体的形成机制21-22
• 1.6 GCr15轴承钢的球化退火工艺及球化机理22-25
• 1.6.1 GCr15轴承钢传统的球化退火工艺22-23
• 1.6.2 GCr15轴承钢快速球化退化的研究现状23-25
• 1.7 本文研究的内容及意义25-27
• 1.7.1 本课题研究的内容25
• 1.7.2 本课题研究的意义25-27
• 第二章 实验内容及方法27-33
• 2.1 实验材料及研究方案27-28
• 2.2 实验工艺路线28-29
• 2.2.1 临界点测定实验流程28
• 2.2.2 淬火及水冷实验流程28
• 2.2.3 快速球化退火流程28-29
• 2.3 实验设备及测试方法29-33
• 2.3.1 实验设备29-31
• 2.3.2 分析与测试方法31-33
• 第三章 相变临界点的测定及分析33-38
• 3.1 实验原理及方案33-34
• 3.2 实验过程34-36
• 3.3 膨胀曲线的测定与分析36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 淬火实验与分析38-56
• 4.1 前言38
• 4.2 奥氏体化淬火实验工艺38-39
• 4.3 奥氏体化淬火实验结果与分析39-44
• 4.3.1 奥氏体化保温时间对剩余碳化物的影响39-41
• 4.3.2 奥氏体化淬火的碳化物分析41-44
• 4.4 等温水冷实验工艺44
• 4.5 等温水冷实验结果与分析44-53
• 4.5.1 等温温度对组织的影响45-47
• 4.5.2 等温时间对组织的影响47-53
• 4.6 粒状碳化物聚集粗化机理53-54
• 4.7 本章小结54-56
• 第五章 球化退火实验与分析56-66
• 5.1 片状碳化物球化机理56-57
• 5.2 球化退火工艺的制定57-58
• 5.3 实验结果与分析58-62
• 5.3.1 奥氏体化时间对球化退火组织的影响58-59
• 5.3.2 等温温度对球化退火组织的影响59
• 5.3.3 等温时间对球化退火组织的影响59-62
• 5.4 珠光体转变动力学62-63
• 5.5 碳化物颗粒尺寸与硬度测试63-65
• 5.6 本章小结65-66
• 第六章 结论66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-73
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 章为夷;;等温球化处理过程中球状碳化物的Ostwald长大现象[J];材料科学与工艺;1993年04期

2 陈君豪;轴承钢的最新技术及市场动向[J];轴承;2000年01期

3 仝健民,李明义;材料的冲击磨料磨损耐磨性及其疲劳磨损机制[J];机械工程材料;1993年03期

4 朱祖昌;许雯;;钢中珠光体转变(一)[J];热处理技术与装备;2011年03期

5 郭林;霍向东;董峰;;奥氏体化时间对GCr15轴承钢球化组织的影响[J];钢铁钒钛;2013年01期

6 陈国安;杨王s，

本文编号：876963