论文部分内容阅读
随着国内外航空航天技术的发展,轴承面临着耐磨及耐蚀等要求,对轴承材料各方面性能要求越来越高,从节约资源及轴承的最重要工作面是基于其接触面的特性考虑,表面硬化轴承钢特别是渗氮轴承钢是高性能轴承钢发展的最重要的方向之一。渗氮轴承钢不仅保证了轴承钢心部达到高强高韧等良好的综合性能,同时渗氮层的特性还使其获得了极高的减摩抗磨性和一定的耐蚀性,极大延长了轴承的寿命,获得了良好的应用效果并取得了不错的经济效益。针对0.3C-Cr-W轴承钢主要进行以下工作:研究热处理工艺对0.3C-Cr-W轴承钢心部组织和性能的影响;对0.3C-Cr-W轴承钢进行真空离子渗氮,研究渗氮层的组织特征;利用SRVⅣ往复式摩擦磨损实验机分别在点线面三种接触方式进行脂润滑和无润滑摩擦磨损实验,考察0.3C-Cr-W渗氮轴承钢的抗磨损性能。热处理工艺对轴承钢组织性能的影响表明:在860℃-880℃范围内淬火后在550℃回火,组织均为回火索氏体且其性能无明显变化,但在870℃淬火后在540℃-560℃回火,回火索氏体中碳化物尺寸和间距增大导致轴承钢强度降低,碳化物的分布及铁素体形态转变导致冲击吸收功升高。渗氮层的研究表明:渗层组织分为三层,表层是大量Fe3N和少量Fe4N复相组织形成的化合物层;第二层是组织为渗碳体和CrN以及球形V(CN)的扩散层;第三层是心部组织即回火索氏体。摩擦磨损研究表明:化合物层的Fe4N的层状结构和扩散层中的V(CN)可有效降低渗氮钢的摩擦系数,渗氮层具有良好的减磨性能;化合物层的高硬度与Fe4N的层状结构及渗碳体支撑化合物层不变形的综合作用可阻碍疲劳裂纹纵向扩展,渗氮层表现出良好的抗疲劳磨损性能;Fe3N的化学稳定性使得渗氮钢具有良好的抗氧化磨损性能。