GCr15轴承钢球化退火方法综述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l2卷第2辽宁工学院学报voL12N。．21992年12月JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFTECHNOLOGYD．1g92《一40一GCrl5轴承钢球化退火方法综述孙振国{(材料工程系)●摘要轴承钢材的质量直接影响着轴承的使用寿命。而轴承钢材的质量关键词Gcr15；堡华堡叁；苎塾；快速球化处理孽协1i分类号TG拗承铜轴承是各类技术装备中应用最广泛的重要零件之一，它的质量往往直接影响主机的性能所以长期以来，人们一直对轴承产品的质量和寿命予以足够的重视。并且

2、认识到，轴承钢材的质量是影响轴承寿命主要的因素之一。众所周知，非金属夹杂物(特别是氧化物的分布、形态、大小等直接影响着轴承的使用寿命。因此，近年来各国先后采用了各种炉外精炼及真空脱气技术，降低了钢中的气体含量，也使氧化物的级别得到改善，使得轴承寿命显著提高。然而，影响轴承使用寿命的因素并不仅仅在于此，也与冶炼的后步工序一轧制及球化处理的质量密切相关长期以来，用于球化退火的原始组织基本上是基于轧后空冷的片层状珠光体(或加二次碳化物)，由于预组织不甚理想，不仅球化时间长，也使球化退火后常常出现球化率不高，碳化物粗大，圆整度不好，颗

3、粒分布与尺寸不均匀等缺陷。这不但浪费了能源，也给切削加工带来了困难，更主要的是不能为最终热处理一淬火加低温回火提供良好的预组织．从而使淬火变形增大，也使淬裂倾向增大，最终导致轴承的使用寿命降低另外，由于对粗片状的珠光体进行球化，其周期长，生产率低，浪费能源，也●使钢材表面氧化脱碳严重。鉴于上述情况，多年来，国内外的专家、学者在球化退火前的组织及球化退火工艺方面进行了广泛的研究。，为了有助于采用、推广、开拓这些新的工艺，本文就轴承钢球化退火方面的研究做一综述。1传统球化处理方法轴承钢、工具钢类的高碳钢往往进行碳化物的球化处理，这

4、种球化处理有降低硬度奉稿1992年8月2日收到．孙振国一男，1957年生，讲师，硕士学位。维普资讯http://www.cqvip.com1992年(总第40期)孙振国；GCr15轴承钢率化退火方法综述37使之容易加工，为最终热处理提供优良组织等效果，是一种重要的热处理方法。纵观以前的研究。：，大体可归纳为以下四种。(1)在A以下的温度进行适当时间的加热保温后冷却。(2)在A以上、A以下适当的温度加热后缓慢冷却到4以下的温度，转变结束后空冷。(3)在A点附近上下的温度反复地加热冷却。(4)在A点以上温度加热，使碳化物完全溶解后

5、急冷以阻碍网状碳化物的析出．然‘后再次加热，用(1)或(2)的方法进行球化。这些方法如图1所示。用(1)的方法处理时-发生的不同现象由原始组织所决定，在片层状珠光体类型的组织中，片状碳化物被分断而球化；而／＼■／⋯·马氏体类型的淬火组织则是在基体上析出粒状碳化物，成长为球状碳化物。用(2)的方法处理时，是在奥氏体分解为铁素体及碳化物发生共析转变之际使碳化物以粒状形态析出。从某种意义上来说-／、、、／＼／釜方法(3)是在方法(2)的基础上的革新，因此具有加速球化之功效。方法(4)是对过共析钢含有网状碳化物时进行的一种先破网后球化

6、的方法。圈l各种率化退火方法简舀2快速球化工艺的发展随着科学技术的不断发展，各国对轴承钢的数量、质量的要求也越来越高，传统的轧后空冷再球化的工艺方法难以满足当今高速大批量生产的要求以及服役条件。因此，研究提高球化质量，加速球化过程的球化处理新工艺已成为各国金属材料工作者的众矢之地。快速球化工艺基本上是基于两种原理而实现的。其一，是通过在各种温度下的形变来增加钢中的缺陷，从而使碳化物的溶断、析出、长大来得容易，也可以采用其它手段在奥氏体内●产生内应力来增加晶体内的缺陷(位错)，或使奥氏体按特殊分解机制直接分解出粒状碳化物，从而达

7、到加速球化的目的；其二是通过增大球化预组织的碳化物弥散度，缩短碳原子的扩散路径来达到加速球化目的的。自从1975年Sherby“发现含碳大于1_0的钢在+Fec两相区也有好的热加工性，并且通过各种形变热处理可使之更易于加工以后，各国轴承钢行业都在大力研究通过在不同温度的变形来提高球化速度和质量，并可望大幅度地提高轴承钢的寿命7O年代末，还研究了包括通过超声波振动来加速球化过程在内的各种快速球化方法。但从目前快速球化的发展趋势上看，还是逐渐由过去的从工艺本身入手的单一型向从轧制与球化结合(或变形与球化结合)的复合型方向发展。2．

8、1单相区控轧快速球化处理此种方法是将钢材加热到稳定的奥氏体单相区进行控轧，并利用轧制余热进行预处理，而后再进行球化处理它是利用方法(3)预处理后所获得的非平衡组织的高度弥散而加速球化的。在非平衡组织索氏体、屈氏体中，由于碳化物的弥散度大，因此缩短了球化过程中碳原子的扩散路径，