钢球强化研磨加工时间对GCr15钢球耐磨性的影响

为提高GCr15钢球表面的耐磨性能,将GCr15钢球、硬质球、研磨粉及研磨液混合进行钢球强化研磨加工。通过采用光学金相显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计分别检测GCr15钢球的截面显微组织、晶粒尺寸及维氏显微硬度,再通过摩擦磨损试验机对不同钢球强化研磨加工时间的GCr15钢球进行摩擦磨损试验,分析其平均摩擦系数、磨损量及磨痕宽度,研究钢球强化研磨加工时间对GCr15钢球表面耐磨性能的影响。结果表明,在其它加工工艺参数保持不变的情况下,钢球强化研磨加工时间由30 min增加至90 min时,其表层强化层厚度增加,晶粒细化程度逐渐增大,维氏显微硬度提高,使其耐磨性能增强。

GCr15钢表面强化层耐磨性能研究进展

GCr15钢广泛应用于轴承、传动链销轴及工模具制造行业。常规热处理的低硬度使其在服役过程表面易发生磨损失效,采用表面强化技术可有效的提高GCr15钢的表面硬度及耐磨性。归纳介绍国内外GCr15钢的表面强化方法,总结激光表面处理、离子注入、喷涂技术、气相沉积、化学热处理等5种强化方法的特点,综述5种强化方法在改善GC515钢耐磨性能方面的研究成果。探讨不同表面处理方法对GCr15钢耐磨性能的影响,展望GCr15钢表面强化技术的发展方向。

GCr15钢轴承套圈内表面开裂原因

某GCr15钢轴承套圈经机加工后,发现其套圈内表面发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析等方法对开裂套圈进行分析。结果表明:在生产套圈过程中,穿孔顶头发生破碎,产生的异物颗粒嵌入基体,破坏了基体的连续性,最终导致套圈内表面发生开裂。

GCr15钢轴套断裂原因

采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜和能谱分析、金相检验、显微硬度测试等方法对某GCr15钢轴套断裂原因进行分析。结果表明:轴套的断口呈脆性断裂特征,断口的起始位置存在早期裂纹;磨削工艺不当使轴套端面产生磨削烧伤,并导致轴套表面硬度下降。

GCr15钢应力断料脆断原因分析

GCr15钢φ50mm热轧圆钢在应力断料时产生脆断。采用宏观及微观断口分析、化学成分分析和金相检验等方法,对GCr15圆钢断裂的原因进行了分析。结果表明:GCr15钢φ50 mm热轧圆钢断裂的主要原因是圆钢心部区域存在封闭的厚片网状碳化物和矫直处理时矫正力过大,致使圆心部区域晶界处萌生沿网状碳化物的微裂纹;而圆钢内部较大轴向内应力进一步促进了圆钢的脆断。

激光表面织构化对GCr15钢摩擦磨损性能的影响

本文利用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢样品表面进行了微坑织构化处理,考察了激光表面织构参数对其摩擦性能的影响,同时通过扫描电镜等对磨斑表面进行了分析.结果表明:与光滑面试样相比,经织构化处理的样品表面在干摩擦条件下虽然摩擦系数较高,但表现出了较好的抗磨性能;在贫油润滑条件下,织构面的摩擦系数与磨损均明显小于光滑面;在低载低速下较小孔径织构面摩擦系数较小,随着速度及载荷的增大,较大孔径织构面表现出更好的摩擦学性能.采用Stribeck曲线探讨了织构化表面与光滑面在贫油润滑下的润滑机理,结果表明织构面在试验条件下均保持油膜流体润滑状态.

脉冲电场对GCr15钢球化退火组织的影响

研究了在脉冲电场作用下 ,GCr15钢球化退火组织的变化行为。研究结果表明 ,采用接触式脉冲电场作用于GCr15钢的退火 ,可明显改善该钢碳化物的形态和分布 ,在相同的等温温度下 。

GCr15钢激光淬火及其应用

采用 2kW的CO2 激光器对经过不同预处理的GCr15钢进行了激光淬火试验。试验结果表明经过特殊预处理的GCr15钢经激光淬火后得到了超细的等轴晶粒 ,尺寸为 0 6 μm× 0 6 μm。此工艺在GCr15钢药物冲头中的应用和试验结果表明 ,GCr15钢药物冲头的综合力学性能较好 ,使用寿命有显著提高。

GCr15钢药物冲头的磨损和工艺改进

对GCr15钢药物冲头的磨损机制进行了研究。通过冲头的在线生产 ,结合表面磨损形貌 ,分析了冲头磨损。试验表明 :冲头在工作时 ,磨料与冲头刃口表面接触过程中使材料发生塑性损伤 ,从而产生显微裂纹 ,使刃口表面形成显微凹坑。冲头刃口主要为磨粒磨损机制。本文介绍了采用激光淬火和改进磨削加工工艺参数 ,提高了冲头的耐磨性。

真空条件下GCr15钢摩擦磨损性能研究

为研究登月车轴承内部摩擦磨损机理,研制了真空球盘式摩擦磨损试验机,并在常压和真空(真空度为6×10^(-3)Pa)条件下试验研究了GCr15钢球/GCr15钢盘配副的摩擦磨损性能。结果表明:真空条件下摩擦面之间的高温使得试件剪切强度和粘着力降低,从而摩擦系数低于常压下。而真空条件下配副更易发生粘着,产生的磨屑更多,磨损量更大。

SiCp/Al复合材料-GCr15钢干摩擦磨损行为研究

采用无压浸渗法制备了SiC颗粒体积分数分别为15%、25%、35%、45%、55%、65%的铝基复合材料。在M-200磨损试验机上研究了SiC颗粒体积分数及载荷对铝基复合材料干摩擦滑动磨损行为的影响,对摩材料为GCr15钢环。采用SEM对铝基复合材料磨损表面及亚表面形貌进行了分析,采用EDX分析了磨损表面及亚表面的元素组成。研究结果表明,铝基复合材料的摩擦系数随着SiC颗粒体积分数的增加而上升,随着载荷的升高而降低,磨损率随着SiC颗粒体积分数的增加而下降。铝基复合材料磨损表面有一层机械混合层,它的出现有利于降低铝基复合材料的磨损率,混合层的厚度随着SiC颗粒体积分数和外加载荷的增加而增加,随着载荷的增加,混合层内出现裂纹并产生剥落。铝基复合材料的磨损机理主要是磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。

不同水介质润滑下GCr15钢的微动磨损特性

采用液压高精度材料试验机考察了平面-球面接触GCr15钢摩擦副在海水、酸性水和洁净水等3种不同水介质润滑下的微动磨损性能.用激光扫描显微镜(LSM)观察了磨痕表面形貌.结果表明:3种水介质对钢-钢摩擦副具有明显的润滑作用,其中酸性水的润滑作用最明显;磨损体积损失同介质的润滑作用和腐蚀作用相关,在洁净水和海水介质润滑下的磨损体积损失较小,在酸性水介质润滑下的磨损体积损失较大;在海水润滑下的GCr15钢磨损表面呈现明显的点蚀特征.

超塑处理对喷射成形GCr15钢超塑性的影响

研究了超塑处理对喷射成形ＧＣｒ１５钢超塑性的影响， 超塑性拉伸实验结果表明．未经超塑处 理的铸态试样，延伸率为 １１９％；经过二次油淬和二次油淬＋高温回火超塑处理的两种试样．延伸率分别 为 ３２８％和 ６７１％．变形温度和应变速率对 ＧＣｒ１５钢的超塑性有一定的影响，但材料的微观组织对其超 塑性具有决定性作用， 超塑处理改变了材料试样的微观组织，导致其超塑性发生变化， 经过二次油淬＋高 温回火超塑处理后试样具有球化组织．其超塑性最好：未经超塑处理的铸态试样具有珠光体组织，超塑性 最差：经过二次油淬超塑处理后试样的组织是马氏体和少量碳化物的混合， 其超塑性介于上述两种试样之 间， 喷射成形工艺使 ＧＣｒ１５钢获得均匀细化的稳定组织．这对于细晶超塑性是必要的，超塑处理使材料 的超塑性得到更大的提高。

靶材表面粗糙度对GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的影响

对不同粗糙度GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的几何尺寸、金相组织及各区域表面显微硬度进行了分析.结果表明:粗糙钢表面对激光能量的吸收率高于镜面试样,因此粗糙表面激光毛化微突体的高度比镜面试样的略高;但粗糙表面微突体端部的淬火区组织会因金属蒸发而产生孔洞而降低表面的显微硬度,从而影响表面的耐磨性.为了得到较细化的金相组织而又不产生金属蒸发现象,在控制激光毛化参数条件下,应该尽可能地降低靶材的表面粗糙度,一般应保证Ra≤0.4μm.

激光熔凝—稀土扩渗复合处理 GCr15钢的腐蚀电化学特性研究

研究了激光熔凝—稀土扩渗复合处理工艺对ＧＣｒ１５钢耐腐蚀性能及微观组织的影响．结果表明,与单纯经过扩渗稀土表面处理试样对比,复合处理试样耐腐蚀性能明显改善。在酸性介质中,极化电流密度和致钝化电流密度减小,致钝化电位向负方向移动,钝化区加宽;循环伏安曲线所包围的面积明显减小,腐蚀电流密度大大降低,采用ＳＥＭ和ＸＲＤ测试分析了经过复合处理ＧＣｒ１５钢耐腐蚀性能改善的机理。

GCr15钢动态组织演化的实验研究与数值模拟

通过在Gleeble-3800热力模拟实验机上进行单道次压缩试验,分析了GCr15钢的动态组织演化特点。实验结果表明,变形试样组织分布不均匀;在一定应变速率下,温度升高,动态再结晶晶粒增大,且应变速率越高,增长趋势越慢;在一定温度下,升高应变率会使动态再结晶晶粒变小,但这种趋势在较高的温度下才比较敏感。通过回归分析,得到了GCr15的动态组织演化模型,将其耦合到MSC.Marc软件子程序中计算,模拟了应变、动态再结晶份数及平均晶粒尺寸分布。模拟的晶粒尺寸和测量晶粒尺寸吻合较好。

GCr15钢碳化物细化处理工艺及对其性能的影响

通过高温固溶淬火预处理和相应的终处理工艺,找到了一种有效提高GCr15轴承钢综合力学性能的方法。即在1 050℃下保温30 min油淬+300℃等温3 h后空冷+720℃回火2 h和经过1 050℃保温30 min油淬+720℃回火2 h两种预处理工艺,都能使碳化物细化;经过终处理后硬度可达到63 HRC以上,较普通处理工艺,弯曲强度提高29.7%,冲击韧性提高100%,耐磨性提高35%。

45^#钢／GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究

通过对液压式试验台夹具进行改造 ,研制了往复滚动试验装置 ,以实现对运动位移和表面摩擦力的精确控制 .利用该装置考察了表面摩擦力变化对 45 #钢 / GCr15钢摩擦副滚动磨损特性的影响 .结果表明 :随着表面摩擦力的增加 ,钢的滚动磨损明显加剧 ,磨损机制亦发生变化 .

GCr15钢超高周疲劳行为的实验研究

以GCr15钢为实验材料进行旋转弯曲超高周疲劳行为的实验研究。用光学显微镜和扫描电镜对试样疲劳断口进行观察 ,结果显示 ,疲劳断裂周次从 10 6 直到 4× 10 8,GCr15钢疲劳裂纹大多起源于试样内部 ,裂纹源一般为非金属夹杂物。从内部起裂的试样 ,疲劳寿命一般比从表面起裂试样的寿命长。文中从断裂力学和断裂物理的角度 。

GCr15钢超高周的疲劳行为

以GCr15钢为试验材料进行旋转弯曲超高周疲劳行为的试验研究,用电子显微镜对试样断口进行观察.结果表明:疲劳裂纹的萌生机制可以分为两种,一种为表面裂纹萌生机制,发生在高应力幅短寿命区,是由试样表面晶体滑移或表面夹杂引起的;另一种为内部裂纹萌生机制,发生在低应力幅长寿命区,是由试样内部的非金属夹杂物引起的.通过对试验结果的分析和处理,描绘出了GCr15钢的S-N曲线.通过对裂纹萌生位置处尺寸参数的计算和评估,阐述了裂纹萌生于内部的破坏机理,提出了基于裂纹尺寸参数的超高周疲劳极限的推定方法.