我国轴承钢及热加工技术的现状和研究方向_尤绍(6)

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第37卷

的心部硬度、硬度梯度和显微组织及其对轴承零件的影响

国外某企业对高碳铬轴承钢制森吉米尔轧机轴承套圈淬火后的表面硬度、心部硬度、硬度梯度和显微组织及其对轴承零件的影响进行了深入研究，通过控制轴承钢淬透性和淬火冷却速度，得到表面硬度、心部硬度、硬度梯度和显微组织良好配合，使制造的森吉米尔轴承具有超越渗碳钢森吉米尔轧机轴承的性能，取得了低成本高性能的最佳效果。

2.3.2研究制订渗碳轴承零件有效硬化层深度的方法

修订JB /T 8881—2001《滚动轴承零件渗碳热处

理技术条件》，将式（2）作为确定零件有效硬化层深度的判据，使零件的有效硬化层深度更为可靠和经济。

2.3.3研究渗碳层淬火显微组织对轴承零件性能的影响

确定JB /T 8881—2001对有效硬化层显微组织的要求是否合适。2.3.4

研究特大型轴承零件的轴承钢种和热处理工

艺选择原则

研究选择合适的轴承钢种和热处理工艺，解决特大型轴承零件淬火后变形大，尺寸涨缩波动大，硬度偏低，同一零件硬度不均匀，不同零件硬度波动大等质量问题，提高特大型轴承零件热处理质量。2.3.5

研究新热处理方法，调控轴承零件组织和性

能，提高轴承零件的热处理质量

针对轴承零件服役条件和失效形式，研究新热处理方法，对组织和性能进行调控，提高轴承零件的质量和性能。

为了更好地满足大型轴承零件的热处理技术要求，提高特大型轴承零件的热处理质量，瓦房店轴承集团有限责任公司研究了一种新的热处理方式———马贝复合组织淬火（如图3所示），并申请了发明专利（专利申请号201110081310.7）。

马贝复合组织淬火组织为马氏体+下贝氏体+少量残留奥氏体+少量残余碳化物。淬火工艺：加热温度830 880ħ（具体温度根据钢种和零件尺寸确定）；保温时间根据工件壁厚确定，每100mm ，保温0.6 0.8h ，最少保温10min ；采用冷却能力足够的淬火介质（主要是淬火油或盐浴）并进行适当搅拌，确保工件以大于临界冷却速度的冷速冷到Ms 点与Mf 点之间某一温度Md ，并等温一定的时间，保证工件心部

也冷到Md ，使工件内奥氏体部分转变为马氏体，Md 温

度越低，奥氏体转变成马氏体的量越多；在工件心部到

图3M +B 复合组织淬火工艺

Fig．3

M /B mixed microstructure quenching process

温后，立即将工件转入适当的介质（例如热油或盐浴）内加热到下贝氏体转变温度，并等温一定的时间（约4h ），使工件内残留奥氏体转变为下贝氏体，并使已形成的马氏体回火。

Ms 点温度和Mf 点温度主要由钢种和加热条件确定，高碳铬轴承钢Ms 点和Mf 点温度分别在220和－70ħ左右。

马贝复合组织淬火与马氏体淬火，下贝氏体淬火、贝马复合淬火不同，其显著特点如下：1）初期冷却速度快，可以使轴承钢更为充分淬火，扩大轴承钢应用范围，充分发挥材料的性能潜力。2）马贝复合淬火组织内的马氏体含碳量，比贝马复合淬火组织内的马氏体含碳量低，具有更好的冲击韧性、断裂韧性、耐磨性。马贝复合组织淬火，由于先发生马氏体转变，因而奥氏体内含碳量低的部分转变为马氏体，

奥氏体内含碳量高的部分在随后的Ms 以上的下贝氏体转变温度等温过程中转变为下贝氏体；贝马复合淬火时，由于先发生下贝氏体转变，因而奥氏体内含碳量低的部分转变为下贝氏体，奥氏体内含碳量高的部分在随后Ms 以下温度继续过程中转变为马氏体，马氏体为大片状的高碳马氏体，其亚结构为孪晶，脆性极大，同时，大片状的高碳马氏体在高碳马氏体片形成时，互相撞击，极易产生内应力和微裂纹。

3）马贝复合组织淬火时先生成的马氏体，在随后奥氏体内含碳量高的部分向下贝氏体转变的过程中，阻止下贝氏体的长大，有效细化下贝氏体的晶粒尺寸，因而使马贝复合淬火组织内的下贝氏体也具有比贝马复合淬火组织内的下贝氏体更好的强度、冲击韧性、断裂韧性、耐磨性。

4）更低的裂纹敏感性。由于淬火裂纹主要在马氏体转变组织产生，马氏体含碳量越高，性能越脆，裂纹越容易产生，马贝复合组织淬火时，马氏体含碳量低于贝马复合淬火的马氏体含碳量，

同时，淬火过程转变