發(fā)布時(shí)間：2019-11-25 10:07

【摘要】：采用定量金相的方法研究GCr15軸承鋼在球化退火、奧氏體化淬火、低溫回火等不同熱處理工序后其碳化物的演變行為,通過ThermoCalc軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算分析碳化物尺寸和成分對(duì)其在奧氏體化時(shí)固溶動(dòng)力學(xué)的影響。結(jié)果表明:球化退火處理后形成的碳化物粒子尺寸呈多峰分布,奧氏體化和回火后的碳化物粒子尺寸分布為單峰分布,奧氏體化后碳化物中Cr含量略有增加;Cr含量高的碳化物粒子具有較大尺寸;球化退火形成的碳化物在奧氏體化時(shí)大量固溶形成了富碳奧氏體,淬火后轉(zhuǎn)變?yōu)楦咛捡R氏體并導(dǎo)致高硬度;奧氏體化時(shí)碳化物固溶發(fā)生Cr的配分導(dǎo)致碳化物中Cr含量增加;直徑200nm的碳化物即使其Cr含量接近基體成分,也不能在奧氏體化熱處理時(shí)完全固溶,未溶的碳化物顆粒將影響后續(xù)回火過程的碳化物析出。
【圖文】：

兩相，因而推測圖１中的碳化物應(yīng)該是滲碳體。ＧＣｒ１５（國外牌號(hào)１００４６）軸承鋼獲得了廣泛應(yīng)用，其球化退火工藝中碳化物的演變也被大量地研究。如劍橋大學(xué)著名學(xué)者Ｂｈａｄｅｓｈｉａ認(rèn)為軸承鋼的球化退火工藝只是將初始熱軋態(tài)的片層狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽巛^大、尺寸差異也較大的球狀滲碳體顆粒［７］，但也有部分研究指出原片層狀滲碳體在高溫退火時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)椋停玻常茫叮郏福莼蛘撸福埃啊嬉陨蠝囟缺貢r(shí)可能轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕叫吞蓟铮停罚茫常郏梗�。本工作所圖１３種鋼試樣在球化退火后的碳化物形貌（ａ）Ｓ１；（ｂ）Ｓ２；（ｃ）Ｓ３Ｆｉｇ．１Ｃａｒｂｉｄｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔｅｅｌｓａｆｔｅｒｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚａｔｉｏｎａｎｎｅａｌｉｎｇ（ａ）Ｓ１；（ｂ）Ｓ２；（ｃ）Ｓ３９８

第４５卷第６期ＧＣｒ１５軸承鋼熱處理過程中碳化物的析出與演變行為圖２ＧＣｒ１５軸承鋼的鐵碳相圖Ｆｉｇ．２Ｆｅ－ＣｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍｆｏｒｔｈｅＧＣｒ１５ｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌ研究的是所有碳化物顆粒的演變行為，，因此不再區(qū)分具體碳化物類型而統(tǒng)稱為碳化物。球化退火后試樣經(jīng)８６０℃保溫２０ｍｉｎ的奧氏體化處理后，碳化物如圖３所示，粒狀碳化物數(shù)量明顯減少，這是因?yàn)樵诟邷叵妈F素體基體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后，大量碳化物開始溶于奧氏體中［１０］，觀察到的是那些未溶殘留的粒狀碳化物，奧氏體化后淬火，基體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，但通常會(huì)有少量殘余奧氏體，因此淬火后的組織為馬氏體基體＋粒狀碳化物＋殘余奧氏體，淬火后產(chǎn)生的馬氏體和殘余奧氏體均為亞穩(wěn)定相［１１］，會(huì)緩慢地向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變［１２，１３］，引起零件尺寸的變化，所以要進(jìn)行低溫回火處理消除淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力并得到穩(wěn)定態(tài)組織［１４］，低溫回火可使馬氏體分解，其中過飽和固溶碳原子再次以碳化物形式析出，因此回火后的組織為回火馬氏體＋少量粒狀碳化物，如圖４所示，可以看出馬氏體板條更為清晰且碳化物尺寸略有增大。圖３３種鋼試樣在奧氏體化淬火后的碳化物形貌（ａ）Ａ１；（ｂ）Ａ２；（ｃ）Ａ３Ｆｉｇ．３Ｃａｒｂｉｄｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔｅｅｌｓａｆｔｅｒａｕｓｔｅｎｉｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄｑｕｅｎｃｈｉｎｇ（ａ）Ａ１；（ｂ）Ａ２；（ｃ）Ａ３圖４３種鋼試樣在低溫回火后的碳化物形貌（ａ）Ｔ１；（ｂ）Ｔ２；（ｃ）Ｔ３Ｆｉｇ．４Ｃａｒｂｉｄｅｍｏｒｐｈｏｌ

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3 沈永國;;GCr15軸承鋼網(wǎng)狀碳化物質(zhì)量探討[J];四川冶金;1989年03期

4 ;GCr15軸承鋼的硬度對(duì)接觸疲勞壽命和磨損性能的影響[J];軸承;1966年04期

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6 靳伍銀;趙霞霞;祁曉玲;剡昌鋒;師q

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