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GIOCrNi3Mo滲碳軸承鋼工藝性能
  • 發(fā)布日期:2022-08-10      瀏覽次數(shù):922
    • G IOC rN i3M o 材料為滲碳軸承鋼,用于制造尺寸較大的重要滲碳零件。該材料中含有大量的合金元素鎳,經(jīng)過常規(guī)的滲碳淬火熱處理后,由于材料的M S 點很低,表層為粗大的馬氏體和大量的殘余奧氏體組織 (可達到 6.7 級 ),表面硬度僅為 HR A 78·80。零件即使在淬火后經(jīng)過冰冷處理,也很難達到正常的硬度要求。通過采用帶中間冷卻的滲碳淬火工藝,較好的解決了上述問題,表面硬度可達到 H R A SI 以上 。

      材料元素組成及熱處理要求

      技術要求:表面硬度:H R A 81.0--.83.5;心部硬度 :H R C 30-4 2:硬化層深:550H V 1:0.4~o.6;殘余奧氏體:l~5 級:馬氏體:1~5 級 ;碳化物:1~4 級。

      材料及工藝分析

      材料特性

      鎳是不形成碳化物的合金元素,在平衡條件下幾乎*溶入鐵素體中。對材料主要的影響是:降低共析成分的碳含量,降低共析溫度,降低 M S 點等;同時使奧氏體等溫 曲線右移。尤其在鎳含量較多 (3~5%) 時,其影響更加顯著。

      常規(guī)工藝分析

      為了解決滲碳淬火后殘余奧氏體較多的問題 ,該材料通常采用二次淬火中間加高溫回火的工藝方式 (工藝 l 流程 ):即在第一次滲碳后進行一次高溫回火 (630--650℃,4---5 小時,空冷) 的處理方式。高溫回火使馬氏體分解成為回火索 氏體 ,同時使殘余奧氏體中析出含鉻的碳化物 ,提高殘余奧氏體的馬氏體點,在冷卻過程將殘余奧 氏體分解 。由于高溫回火使碳化物形成元素鉻在碳化物 中富集,并使碳化物聚集 ,在重新加熱淬火時,碳化物溶解較慢,奧 氏體中的碳和鉻的含量減少,淬火后就可 以得到較細 的馬氏體和較少的殘余奧氏體組織,從而得到理想的金相組織和硬度值。

      主要工藝參數(shù)及試驗結果

      碳勢控制

      為控制滲碳后表層殘余奧氏體的數(shù)量 ,在滲碳工藝上必須控制好最終的表面含碳量,強滲及 擴 散 的碳 勢必 須嚴 格加 以控制 。 強滲碳 勢 設定 為 1.00% 1.05%,擴 散碳 勢設 定為0.75%-4).80%。同時擴散段時間與強滲段時間的比例 ,也需要進行相應的增加。這樣滲碳結束后表層含碳量較高的奧氏體,在隨后的中間冷卻過程中,隨著溫度的降低,使過飽和的碳從奧氏體中析出含鉻的碳化物,從而降低了奧氏體中的碳含量,達到提高 M S點的 目的。

      淬火溫度控制

      應當注意的是,重新進爐加熱時采用的淬火溫度不宜過高 ( 83012 ),保溫 時間不宜過長,盡量避免已析 出的碳化物重新溶入奧 氏體。經(jīng)過二次加熱重結晶后 ,晶粒得到 了細化,淬火后就可得到較細的針狀馬氏體和較少的殘余奧氏體。

      試驗結果

      使用帶中間冷卻的滲碳 、淬火工藝后,整個工藝時間縮短 了 l/3 左右,各項熱處理技術指標 已都能滿足要求,見表 。

      各項熱處理技術指標

      該工藝在淬火后低溫回火前,若能進行一次淺冰冷處理 (-20--30℃,2~3 小時),殘余奧氏體*可控制在 2~3 級以內。

      結 論

      (I) G 10C rN i3M o 材料 中因含有大量 的合金元素鎳,滲碳淬火后表層組織中有大量的殘余奧氏體,表面硬度達不到正常的工藝要求。

      (2) 使用帶中間冷卻的滲碳、淬火工藝后,不僅可以使工藝時間縮短,降低生產(chǎn)成本,8也能滿足熱處理技術指標 的要求。


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