高强机械轴承的表面加工与性能研究

针对机械轴承在复杂服役环境下出现局部磨损、疲劳开裂和腐蚀等问题,对GCr15SiMn轴承钢进行了深冷处理和激光冲击强化处理,研究了深冷处理时间、激光冲击强化次数和深冷-激光冲击复合强化对轴承钢显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:未处理和激光冲击强化后轴承钢试样都主要由马氏体和奥氏体组成;随着激光冲击强化次数增加,轴承钢的平均晶粒尺寸先增加后减小,在激光冲击强化3次时取得最小值;深冷处理和激光冲击强化都有助于降低轴承钢中残余奥氏体含量,且深冷处理时间越长残余奥氏体含量越低,深冷处理8 h时轴承钢中残余奥氏体含量为0.81%。深冷处理和激光冲击强化处理都有助于提高轴承钢的纳米硬度、弹性模量,降低磨损失重,且深冷处理8 h和激光冲击强化3次时,轴承钢的纳米硬度和弹性模量最大、磨损失重最小,这主要与此时轴承钢中晶粒尺寸较小、碳化物尺寸细小且均匀等有关。