采用保護(hù)氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢(shì)、氮?jiǎng)莸目煽貧夥占訜幔瑹崽幚砗罅慵男阅艿玫教岣,熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少,熱處理后的精加工留量減少,提高了材料的利用率和機(jī)加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質(zhì)量、減少畸變、提高壽命。
軸承零件的熱處理質(zhì)量控制在整個(gè)機(jī)械行業(yè)是最為嚴(yán)格的。軸承熱處理在過(guò)去的20來(lái)年里取得了很大的進(jìn)步,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:熱處理基礎(chǔ)理論的研究;熱處理工藝及應(yīng)用技術(shù)的研究;新型熱處理裝備及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。
1 高碳鉻軸承鋼的退火
高碳鉻軸承鋼的球化退火是為了獲得鐵素體基體上均勻分布著細(xì)、小、勻、圓的碳化物顆粒的組織,為以后的冷加工及最終的淬回火作組織準(zhǔn)備。傳統(tǒng)的球化退火工藝是在略高于Ac1的溫度(如GCr15為780~810℃)保溫后隨爐緩慢冷卻(25℃/h)至650℃以下出爐空冷。該工藝熱處理時(shí)間長(zhǎng)(20h以上)[1],且退火后碳化物的顆粒不均勻,影響以后的冷加工及最終的淬回火組織和性能。之后,根據(jù)過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變特點(diǎn),開發(fā)等溫球化退火工藝:在加熱后快冷至Ar1以下某一溫度范圍內(nèi)(690~720℃)進(jìn)行等溫,在等溫過(guò)程中完成奧氏體向鐵素體和碳化物的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變完成后可直接出爐空冷。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省熱處理時(shí)間(整個(gè)工藝約12~18h), 處理后的組織中碳化物細(xì)小均勻。另一種節(jié)省時(shí)間的工藝是重復(fù)球化退火:第一次加熱到810℃后冷卻至650℃,再加熱到790℃后冷卻到650℃出爐空冷。該工藝雖可節(jié)省一定的時(shí)間,但工藝操作較繁。
2 高碳鉻軸承鋼的馬氏體淬回火
2.1常規(guī)馬氏體淬回火的組織與性能
近20年來(lái),常規(guī)的高碳鉻軸承鋼的馬氏體淬回火工藝的發(fā)展主要分兩個(gè)方面:一方面是開展淬回火工藝參數(shù)對(duì)組織和性能的影響,;另一方面是淬回火的工藝性能,。常規(guī)馬氏體淬火后的組織為馬氏體、殘余奧氏體和未溶(殘留)碳化物組成。其中,馬氏體的組織形態(tài)又可分為兩類:在金相顯微鏡下(放大倍數(shù)一般低于1000倍),馬氏體可分為板條狀馬氏體和片狀馬氏體兩類典型組織,一般淬火后為板條和片狀馬氏體的混合組織,或稱介于二者之間的中間形態(tài)—棗核狀馬氏體(軸承行業(yè)上所謂的隱晶馬氏體、結(jié)晶馬氏體);在高倍電鏡下,其亞結(jié)構(gòu)可分為位錯(cuò)纏結(jié)和孿晶。 |