G20CrNi2Mo 滲碳鋼的特點(diǎn)是表面經(jīng)過(guò)滲碳熱處理后具有很高的硬度和一定的耐磨性以及較高的抗疲勞強(qiáng)度而其心部仍然保留著良好的韌性,適用于制造中大型軋機(jī)、鐵路軸承等零件。如何提高滲碳鋼軸承的產(chǎn)品質(zhì)量、避免軸承的質(zhì)量缺陷，使?jié)B碳鋼軸承能夠滿(mǎn)足其苛刻的工作環(huán)境、嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這是一個(gè)需要長(zhǎng)期探索、研究和不斷優(yōu)化、改進(jìn)的課題。晶粒度是表示金屬內(nèi)部晶粒大小的一種尺度，晶粒小，晶界就多，這就加強(qiáng)了金屬的結(jié)合力，晶粒的大小對(duì)金屬的機(jī)械性能和工藝性能影響很大，滲碳鋼軸承鍛件的晶粒度是衡量軸承鍛件質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一，在常溫下使用的金屬材料，晶粒愈小，不僅強(qiáng)度、硬度越高，而且塑性、韌性也越好，晶粒度的大小對(duì)于滲碳鋼軸承鍛件的質(zhì)量判定是一個(gè)很重要的依據(jù)。
試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
試驗(yàn)階段
試驗(yàn)選用材料為G20CrNi2Mo 的某型號(hào)軸承外圈鍛件實(shí)物。試樣尺寸為圓形，直徑：φ10 ～ φ12mm；方形邊長(zhǎng)：10mm×10mm。目前鍛造生產(chǎn)過(guò)程中所采用的冷卻方法有霧冷、堆冷和空冷。其中霧冷套圈是鍛后放置于料框內(nèi)噴霧冷卻，堆冷套圈是鍛后放置于箱內(nèi)隨箱冷卻，空冷套圈是鍛后單獨(dú)放置在空曠處進(jìn)行空冷；同時(shí)從空冷套圈中隨機(jī)選出進(jìn)行680℃回火熱處理。試驗(yàn)所需套圈均從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)正常生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機(jī)取出。
試驗(yàn)方法
對(duì)霧冷、堆冷、空冷和680℃回火四種熱處理工藝所得的套圈使用特定的球化退火工藝熱處理。通過(guò)對(duì)使用特定的球化退火工藝熱處理方式所得鍛件的晶粒度、硬度進(jìn)行分析、對(duì)比，確定最佳的熱處理工藝方法。對(duì)霧冷、堆冷、空冷和680℃回火的鍛件分別標(biāo)識(shí)為1#、2#、3#和4#，從這4 個(gè)鍛件相同的部位上分別取3 個(gè)試樣塊，對(duì)1#鍛件的試樣塊標(biāo)識(shí)11、 12 和13，對(duì)2#鍛件的試樣塊標(biāo)識(shí)21、22 和23，對(duì)3#鍛件的試樣塊標(biāo)識(shí)31、32 和33，對(duì)4#鍛件的試樣塊標(biāo)識(shí)41、42 和43。試樣塊標(biāo)識(shí)詳見(jiàn)表1。
不同狀態(tài)下的試驗(yàn)結(jié)果
鍛件晶粒度、硬度檢測(cè)評(píng)定
鍛件晶粒度試樣加工采用晶界氧化法進(jìn)行晶界顯示，平均晶粒度按《GB/T 6394-2002 金屬平均晶粒度測(cè)定方法》中金屬平均晶粒度標(biāo)準(zhǔn)系列圖片，采用比較法對(duì)鍛件晶粒度檢測(cè)評(píng)定，硬度按《JB/T 8881-2011 滾動(dòng)軸承零件滲碳熱處理技術(shù)條件》檢測(cè)評(píng)定。
試驗(yàn)結(jié)果
對(duì)編號(hào)為11、21、31 和41 號(hào)未球化退火試樣塊直接測(cè)量其硬度和晶粒度，如圖1、圖2、圖3 和圖4 所示。
對(duì)編號(hào)為12、22、32 和42 號(hào)試樣塊在節(jié)能退火爐經(jīng)過(guò)785℃球化退火后測(cè)量其硬度和晶粒度如圖5、圖6、圖7 和圖8所示。對(duì)編號(hào)為13、23、33 和43 號(hào) 試樣塊在GKT-20 退火爐經(jīng)過(guò)790℃球化退火后測(cè)量其硬度和晶粒度如圖9、圖10、圖11和圖12所示。上述試驗(yàn)獲得所有試樣硬度和晶粒度數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)霧冷、堆冷、空冷和680℃回火的四種熱處理工藝所得的軸承鍛件使用特定的GKT-20退火爐790℃球化退火工藝可以有效的細(xì)化鍛件晶粒，一般可將原鍛件的本質(zhì)晶粒度等級(jí)細(xì)化提高1 ～2 級(jí)，試驗(yàn)結(jié)果鍛件硬度172 ～179HBW,平均晶粒度級(jí)別在8.5 ～9.5 級(jí) 之間， 滿(mǎn) 足《JB/T 8881-2011 滾動(dòng)軸承零件滲碳熱處理技術(shù)條件》的硬度≤229HBW，平均晶粒度級(jí)別5 級(jí)或更細(xì)的要求，該特定的球化退火工藝不僅能提高鍛件的綜合機(jī)械性能，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，而且能為滲碳鋼制軸承鍛件的內(nèi)在質(zhì)量提供有力保證。
注：該文章來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。
