高性能滲氮軸承鋼滲層組織與疲勞及摩擦磨損性能研究.pdf

1、本文采用經(jīng)真空感應冶煉的0.30-C-Cr-W高性能新型滲氮軸承鋼作為實驗材料，研究了各相變溫度及對調(diào)質(zhì)處理的作用，調(diào)質(zhì)后基體的物理性能及對使用性能的影響，研究了從回火到滲氮后實驗鋼心部力學性能變化及強韌化機理，滲氮后滲層的組織結(jié)構(gòu)及性能，滲氮后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞及斷裂機理，滲氮后的摩擦磨損性能及減磨抗磨機理。
　　實驗鋼的 Ac3、Ac1、Ms、Mf溫度分別為860℃、810℃、415℃、220℃，經(jīng)過870℃淬火后可完全得到馬氏體

2、組織。調(diào)質(zhì)態(tài)實驗鋼的彈性模量、熱膨脹系數(shù)顯示，實驗鋼具有良好的在力、熱作用下保持尺寸穩(wěn)定性的能力，磁學性能顯示調(diào)質(zhì)態(tài)實驗鋼具有較高的飽和磁感應強度和較低的矯頑力，屬于軟磁，易于去磁。
　　滲氮后的實驗鋼其晶粒、位錯、合金元素的固溶、第二相對屈服強度的貢獻分別為221MPa、147MPa、251MPa、424MPa，其中第二相對屈服的貢獻主要是細小彌散的M3C的作用。從調(diào)質(zhì)到滲氮后，實驗鋼心部發(fā)生鐵素體寬化和位錯密度、合金元素固溶量

3、的下降是塑韌性提高的主要原因；位錯密度、合金元素的固溶量下降是硬度下降的主要原因。滲氮后的化合物層是納米 VN增強γ`-Fe4N組成的復合相，擴散層以NV和M3C增強，化合物層和擴散層相互鑲嵌，結(jié)合良好。
　　實驗鋼滲氮后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞的疲勞強度為850MPa，斷裂方式為夾雜起裂和表面缺陷起裂。提高滲層的應力及組織均勻性可在850MPa的條件下，使壽命在104~106的基礎(chǔ)上提高2~3個數(shù)量級；夾雜尺寸降低到20.75μm以下，可