渗氮时间对G13Cr4Mo4Ni4V钢组织及硬度的影响

对渗碳G13Cr4Mo4Ni4V钢进行渗氮热处理,研究渗氮时间对G13Cr4Mo4Ni4V钢复合层、渗碳层和心部的微观组织变化,以及硬度的影响。结果表明:渗氮处理后的G13Cr4Mo4Ni4V钢复合层和渗碳层由碳化物、回火马氏体和少量残余奥氏体组成,心部由板条马氏体及少量碳化物组成。渗氮90 h后G13Cr4Mo4Ni4V钢表面洛氏硬度提高,但波动性增大。渗氮50 h后的G13Cr4Mo4Ni4V钢渗层显微硬度最大,可达960 HV,渗氮层厚度为0.17 mm,有效渗碳层厚度为1.67 mm;而渗氮90 h后的G13钢显微硬度最大可达到906 HV,渗氮层厚度为0.19 mm,有效渗碳层厚度为1.26 mm。有效渗碳层厚度的降低与渗氮过程中碳元素向内扩散导致基体碳浓度降低有关,而显微硬度的降低与网状碳化物的析出降低了基体碳元素含量有关。

G13Cr4Mo4Ni4V钢渗碳时粗大及网状碳化物的成因与消除

对高温渗碳轴承钢G13Cr4Mo4Ni4V渗碳时粗大及网状碳化物的成因及控制方法进行研究。结果表明:若渗碳时只形成粗大碳化物,可通过提高二次淬火温度或延长保温时间消除;若渗碳时形成网状碳化物,二次淬火时不能消除,必须在渗碳过程中进行扩散。

气体成分对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层性能的影响

为探究离子氮化过程氮氢比值对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层组织、硬度以及应力梯度的影响,在其他工艺参数一定的情况下,改变工艺气体中氮气流量进行渗氮处理。采用金相显微镜、维氏硬度计及X射线衍射仪对渗氮层进行检测分析,结果表明:渗氮后材料表面硬度和压应力水平得到很大改善,随着氮氢比值的增加,渗氮层深度增加,表面硬度增加,脉状组织加重。氮氢比值是影响渗层脉状组织的重要因素之一。

G13Cr4Mo4Ni4V轴承套圈酸洗白斑分析

对滚道酸洗白斑处和正常处进行化学成分、显微组织、表面硬度及渗碳层深度进行分析对比。结果表明,白斑处滚道表面硬度、含碳量及渗碳层深度均低于正常处,表面含碳量低是引起白斑的主要原因。

航空轴承钢的发展及热处理技术

随着航空航天技术的发展,轴承钢的种类和承温能力逐渐提高。而轴承钢的热处理技术对轴承钢的服役寿命及轴承性能的发挥起着关键性的作用,我国航空航天轴承的热处理技术一直处于发展阶段,与国外轴承钢的热处理技术相比仍有一定的上升空间。搜集国内外轴承钢相关的热处理文献,总结了国内外航空航天轴承钢及热处理技术的发展。主要论述了GCr15、8Cr4Mo4V、G13Cr4Mo4Ni4V等轴承钢的热处理技术,介绍了GCr15轴承钢的马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火、马氏体+贝氏体混合等温淬火组织,详细介绍了国外M50轴承钢的热处理工艺方法、工艺参数及获得的热处理组织。

基于应变补偿的G13Cr4Mo4Ni4V轴承钢本构行为

为研究G13Cr4Mo4Ni4V轴承钢高温流变行为及制定合理的热加工参数,采用Gleeble-3800热模拟试验机在应变速率为0.001~1 s^(-1)、变形温度1223~1423 K的范围内对轴承钢试样进行热压缩试验。研究其流变应力与变形温度、应变速率、应变等因素的关系,针对应变对材料参数的影响,建立了高温变形温度范围内基于应变补偿的Arrhenius本构模型,此外还依据金属塑性变形过程中的功率耗散系数结合失稳判据,共同确定了该轴承钢的热加工图。结果表明,流变应力与变形温度呈负相关性,与应变速率呈正相关性。构建了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型,流动应力预测值与试验数据相关系数R及平均相对误差绝对值AARE分别为0.991和5.786%,模型预测精度较高。结合功率耗散系数和失稳判据计算出该种合金的热加工图,表明温度在1320~1400 K、应变速率在0.1~1 s^(-1)范围内,该轴承钢有较好的热加工性。

复合化学热处理对G13Cr4Mo4Ni4V钢组织和硬度的影响

采用扫描电镜、洛氏硬度计和维氏显微硬度计研究了渗氮140 h对渗碳+淬火+回火G13Cr4Mo4Ni4V钢微观组织及硬度的影响。结果表明,渗碳+淬火+回火后G13Cr4Mo4Ni4V钢有效渗碳层深度为1.45 mm,渗碳层最高硬度为785 HV,心部硬度为420 HV,经渗氮处理后有效渗碳+渗氮层深度降为1.34 mm,渗氮层深度为0.22 mm,渗氮层最高硬度可达到948 HV,心部硬度为451 HV,较未渗氮试样硬度略有提高。渗碳+淬火+回火和添加渗氮处理后G13Cr4Mo4Ni4V钢的表面洛氏硬度相当,均在62~65 HRC之间,但渗氮处理后试样的硬度波动性较大。添加140 h渗氮的渗碳+淬火+回火后G13Cr4Mo4Ni4V钢实现了“表面硬心部韧”的目标,渗氮层深度满足工程需要,但添加渗氮处理后G13Cr4Mo4Ni4V钢在渗碳层和渗氮层出现类网状碳化物,因此在渗氮过程中需要综合考虑渗氮层深度和微观组织,以获得良好的综合力学性能。