航空發(fā)動機主軸軸承使用工況特點主要為高溫、高載荷和高速。軸承在配合產(chǎn)生的拉應力和高速旋轉下套圈及滾動體產(chǎn)生的高離心力作用下,軸承套圈將產(chǎn)生周向拉應力,當工作表面周向拉應力過大時容易導致表面疲勞,從而使采用韌性較差材料的軸承套圈出現(xiàn)疲勞斷裂,隨著航空發(fā)動機的升級換代軸承結構從標準化過渡為彈支軸承一體化結構,要求材料變形延展能力較高。綜合以上情況,四代機以后發(fā)動機主軸軸承材料中由M50NiL鋼逐漸替代M50鋼,此鋼種雖相對具有更好的延展性和耐疲勞性,但在型號應用中出現(xiàn)了多起引導面磨損問題,表明此材料的成熟應用仍存在非常大的薄弱環(huán)節(jié),因此本文主要從M50NiL鋼基礎性能、耐磨性和表面改性等方面開展研究,掌握材料性能、彌補材料薄弱點、進一步挖掘材料性能,從而使M50NiL鋼盡快成熟應用于航空發(fā)動機軸承中。本文主要圍繞以下三方面開展研究:通過對M50NiL鋼材料本身物理特性和化學特性進行全面分析,并與M50鋼進行全面性能指標對比,結合該兩種鋼材軸承的應用情況,找出M50NiL鋼的優(yōu)點和缺點。優(yōu)點主要為具有長壽命、結構復雜、耐高溫和高dn值的特點,缺點為該材料作為引導存在表面不耐磨損的問題。針對M50NiL鋼引導面易磨損的缺點,從機理上分析此材料不耐磨的原因,從內部結構設計、表面涂層和表面強化等方面開展論證,結合國外相關資料的查閱制定解決措施,并通過初步試驗驗證措施的有效性,表面涂覆TiN薄膜可以避免磨損。通過對滲氮工藝技術進行研究,確定最佳的制備工藝路線,并完成試樣加工,經(jīng)過與國外試樣進行硬度、應力梯度對比,確定國產(chǎn)M50NiL鋼二次硬化技術的優(yōu)缺點,從而不斷完善、提高,最終實現(xiàn)M50NiL鋼各項應用指標與國外相當?shù)哪繕恕?br> 【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V263
【部分圖文】：

圖 1-1 國外 M50NiL 鋼軸承滲碳圖[20]圖 1-2 國外滲碳 M50NiL 鋼硬度曲線分布圖[20]在材料滲氮技術方面研究，首次提出 M50NiL 鋼二次硬化概念，即材料本體基礎上先進行滲碳處理，再進行滲氮處理以進一步提高軸承的耐疲勞性、耐磨性和壽命。針對材料滲氮技術，國外開展了大量的實驗研究：一是通過電解

圖 1-1 國外 M50NiL 鋼軸承滲碳圖[20]圖 1-2 國外滲碳 M50NiL 鋼硬度曲線分布圖[20]在材料滲氮技術方面研究，首次提出 M50NiL 鋼二次硬化概念，即材料本體基礎上先進行滲碳處理，再進行滲氮處理以進一步提高軸承的耐疲勞性、耐磨性和壽命。針對材料滲氮技術，國外開展了大量的實驗研究：一是通過電解

國外M50NiL鋼軸承結構形式
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本文編號：2844912