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高溫回火對GCr15SiMn滾動軸承鋼（化學成分）組織和力學性能的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-06-11
本工作著重研究高溫回火過程中軸承鋼組織和力學性能的變化規律，與軸承鋼的低溫回火工藝的組織和力學性能進行對比，從而為確定GCr15SiMn軸承鋼在不同環境下使用而采用不同的熱處理制度提供技術依據。
???隨著科學技術的不斷發展，軸承鋼的應用范圍越來越廣泛，其應用環境也更加復雜，對軸承鋼的要求也越來越高，只注重提高軸承鋼的抗壓、耐磨損、抗疲勞、耐腐蝕和工作壽命已不能滿足使用要求，在某些使用環境中也要求有一定的韌性，以防軸承在高接觸應力和沖擊作用下產生破壞，提高GCr15SiMn軸承鋼使用的安全性。因此，本工作著重研究高溫回火過程中軸承鋼組織和力學性能的變化規律，與軸承鋼的低溫回火工藝的組織和力學性能進行對比，從而為確定GCr15SiMn軸承鋼在不同環境下使用而采用不同的熱處理制度提供技術依據。
試驗選用的鋼材是GCr15SiMn鋼退火鍛件，其化學成分如表1所示。從鍛件中部取拉伸和沖擊試樣毛坯，進行熱處理，其熱處理工藝制度為：在840℃下保溫1h后油冷，然后在500、550、580、600、650、700℃溫度下回火2h后空冷至室溫。熱處理后，將毛坯按照GB/T228-2002和GB/T229-2007加工成拉伸試樣（Φ5mm×M12mm）和夏比U型缺口沖擊試樣（10mm×10mm×55mm），分別在WDT-10電子拉伸試驗機上測得其拉伸性能；在JBN-300B沖擊試驗機上測得其沖擊性能。然后采用日立S-4300掃描電鏡（SEM）對試樣的顯微組織進行表征。
表1??試驗用鋼的化學成分（質量分數，%）
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C
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Si
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Mn
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Cr
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P
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S
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0.95～1.05
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0.40～0.65
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0.90～1.20
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1.35～1.65
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＜0.02
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＜0.02
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試驗結果表明：
（1）相比于低溫回火的GCr15SiMn軸承鋼，試驗鋼在高溫回火過程中，強度和硬度下降，塑性和韌性得到提高，試驗鋼可以用在某些對韌性要求較高的環境中。
（2）隨回火溫度的升高，試驗鋼的強度和硬度下降，塑性和韌性上升；在高溫回火過程中，淬火馬氏體的形態逐漸消失，碳化物發生聚集長大。強度和硬度下降、塑性升高是由于碳化物的長大對位錯的釘扎作用減弱的結果；而大顆粒的碳化物可以阻礙裂紋的擴展，并使斷裂的解離面減小，使韌性得到改善。
（3）試驗鋼的最佳熱處理工藝為840℃淬火保溫1h油冷，600℃回火保溫2h，此工藝下的試驗鋼可達到良好的強塑性配合。
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