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當試驗載荷減小時,因Ar量增多對接觸疲勞壽命的

當試驗載荷減小時,因Ar量增多對接觸疲勞壽命的

作者:admin    来源:未知    发布时间:2018-10-04 22:59    浏览量:
 
高碳铬钢经正常淬火后,可含有8%~20%Ar(残留奥氏体)。轴承零件中的Ar有利也有弊,为了兴利除弊,Ar含量应适当。由于Ar量主要与淬火加热奥氏体化条件有关,它的多少又会影响淬火马氏体的含碳量和未溶碳化物的数量,较难正确反映Ar量对力学性能的影响。为此,固定奥氏条件,利用奥氏体体化热稳定化处理工艺,以获得不同Ar量,在此研究了淬火低温回火后Ar含量对GCr15钢硬度和接触疲劳寿命的影响。随着奥氏体含量的增多,硬度和接触疲劳寿命均随之而增加,达到峰值后又随之而降低,但其峰值的Ar含量不同,硬度峰值出现在17%Ar左右,而接触疲劳寿命峰值出现在9%左右。當試驗載荷減小時,因Ar量增多對接觸疲勞壽命的影响减小。这是由于当Ar量不多时对强度降低的影响不大,而增韧的作用则比较明显。原因是载荷较小时,Ar发生少量变形,既消减了应力峰,又使已变形的Ar加工强化和发生应力应变诱发马氏体相变而强化。但如载荷大时,Ar较大的塑性变形与基体会局部产生应力集中而破裂,从而使寿命降低。应该指出,Ar的有利作用必须是在Ar稳定状态之下,如果自发转变为马氏体,将使钢的韧性急剧降低而脆化。
淬火鋼中未溶碳化物的數量、形貌、大小、分布,既受到鋼的化學成分和淬火前原始組織的影響,又受奧氏體化條件的影響,有關未溶碳化物對軸承壽命的影響研究較少。碳化物是硬脆相,除了對耐磨性有利之外,承載時因會(特別是碳化物呈非球形)與基體引起應力集中而産生裂紋,從而會降低韌性和疲勞抗力。淬火未溶碳化物除了自身對鋼的性能産生影響之外,還影響淬火馬氏體的含碳量和Ar含量及分布,從而對鋼的性能産生附加影響。爲了揭示未溶碳化物對性能的影響,采用不同含碳量的鋼,淬火後使其馬氏體含碳量和Ar含量相同而未溶碳化物含量不同的狀態,經150℃回火後,由于馬氏體含碳量相同,而且硬度較高,因而未溶碳化物少量增高對硬度增高值不大,反映強度和韌性的壓潰載荷則有所降低,對應力集中敏感的接觸疲勞壽命則明顯降低。因此淬火未溶碳化物過多對鋼的綜合力學性能和失效抗力是有害的。適當降低軸承鋼的含碳量是提高制件使用壽命的途徑之一。
淬火未溶碳化物除了數量對材料性能有影響之外,尺寸、形貌、分布也對材料性能産生影響。爲了避免軸承鋼中未溶碳化物的危害,要求未溶碳化物少(數量少)、小(尺寸小)、勻(大小彼此相差很小,而且分布均勻)、圓(每粒碳化物皆呈球形)。應該指出,軸承鋼淬火後有少量未溶碳化物是必要的,不僅可以保持足夠的耐磨性,而且也是獲得細晶粒隱晶馬氏體的必備條件。
 
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