深冷處理對G20Cr2Ni4A滲碳軸承鋼力學性能的影響

G20Cr2Ni4A

深冷處理對G20Cr2Ni4A滲碳軸承鋼力學性能的影響

G20Cr2Ni4A鋼作為軸承行業(yè)常用的滲碳軸承 鋼，被廣泛用于制造軋機軸承、礦山機械、重型車輛 軸承、風電主軸軸承等，工作時不僅需承受高負荷， 而且承受高的沖擊和耐磨性能。隨著我國裝備制造 業(yè)的發(fā)展，要求軸承應用于極寒的工作環(huán)境；同時要 求軸承在使用維護過程中，確保其套圈重新研磨后 而不損失其表面的高硬度。因此G20Cr2Ni4A滲碳 鋼制軸承熱處理的內在質量，除了滿足行業(yè)標準 {JB／T 8881--201 1滾動軸承零件滲碳熱處理技術條 件》規(guī)定的58～63 HRC要求外…，對材料在一定條 件下的力學性能數(shù)據(jù)，也明確的提出了要求。不僅 提供材料滲碳后的機械性能，也要提供深冷處理后 的機械性能。而現(xiàn)有的技術資料缺乏深冷處理的機 械性能數(shù)據(jù)，因此通過研究G20Cr2Ni4A鋼經(jīng)深冷處 理與未深冷處理組織和性能的變化規(guī)律，滿足用戶 的關注需求，具有重要的實際生產意義。

試驗用G20Cr2Ni4A鋼的主要化學成分 

試驗方法

在HR．150洛氏硬度計上測量沖擊試樣硬度；用 金相顯微鏡觀察顯微組織；利用ZDC2302N-3金屬擺 錘沖擊試驗機測定不同處理條件下沖擊功A。在 W．300液壓式萬能材料試驗機上進行拉伸試驗。

試驗結果

力學性能試驗工藝方案

深冷處理的溫度為低于一130 oC，考慮到本次試 驗的熱加工條件，因此深冷處理選擇在液氮中進行， 溫度為一196 qC，性能試驗的方案見表2。滲碳過程 按照G20Cr2Ni4A鋼產品的加工工藝規(guī)范進行，二次 淬火及隨后的低溫回火采用與產品的低溫回火規(guī)范 相同。據(jù)資料報道以及其它工藝試驗表明，深冷處 理按排在二次淬火后低溫回火前，深冷效果較好。 為了保證試驗的數(shù)據(jù)準確性，拉伸試樣和沖擊試樣 按試驗方案表2進行試驗，其中每個工藝條件下分 別進行兩組試驗，每組試驗是一個拉伸試樣，三個沖 擊試樣。

不同深冷試驗對滲碳鋼組織和力學性能的影響

拉伸試驗結果見表，沖擊試驗結果見表，沖擊值為每組的平均值。從表可以看到，G20Cr2Ni4A滲碳鋼無論是否進行深冷處理，其抗拉強度尺。均高于未滲碳試樣；隨著深冷處理時間的延長，抗拉強度R。均稍有增加。未滲碳試樣各種狀態(tài)的斷面收縮率z、伸長率A均高于滲碳試樣；而且它們的數(shù)值受深冷處理影響的變化幅度不大。從表可以看出，G20Cr2Ni4A滲碳鋼的沖擊性能試樣無論是否進行深冷處理，其沖擊功和沖擊韌性均大大高于未滲碳試樣的沖擊功及沖擊韌性。隨著深冷處理時間的延長，其沖擊功和沖擊韌性均稍有減少。

按工藝方案未滲碳的沖擊試樣經(jīng)二次淬火及萬方數(shù)據(jù)

熱處理技術與裝備

深冷處理，在金相顯微鏡下500倍觀察深冷處理前后試樣的表層組織，均由板條狀馬氏體、貝氏體和少量鐵素體組成，其組織形貌沒有差別，是工藝3試驗條件下，滲碳沖擊試樣深冷處理前后表層組織的變化，滲層組織均由隱晶馬氏體和殘余奧氏體組成，顯然深冷處理前后光學顯微組織沒有發(fā)生明顯變化。對于本次性能試驗而言，滲碳試樣無論是拉伸試樣還是沖擊試樣，從表面到心部都是全部滲透的。按照JB／T 8881—2011滾動軸承零件滲碳熱處理技術條件，G20Cr2Ni4A滲碳鋼的表面層組織及心部組織在500倍下評定，符合JB／T 8881—201 1規(guī)定組織的技術要求。