轴承在机械产品和工程结构中应用十分广泛,轴承钢热轧后必须经过球化退火,使碳化物完全球化,碳化物呈现较小的球粒状均匀地分布在铁素体基体上,这样的组织可加工性能好,过热敏感性低,淬火回火后的残留碳化物细小且分布均匀,因此轴承钢的耐磨性、弯曲疲惫强度、冲击韧度均较高。
轧制工艺对GCr15轴承钢组织有明显影响,在大断面轴承钢棒材的生产过程中,存在着低温终轧很难实现和控制冷却困难的题目。轴承钢的轧后超快速冷却能够使碳化物微细、弥散析出。GCr15转动轴承钢原始组织中碳化物均匀地弥散分布,可进步其使用寿命。
轴承钢经高温热轧后超快冷却,使钢材表面的温度迅速过冷到马氏体点(Ms)以上并立即中止强冷过程,随后过冷的板材表面温度在心部热量向外传导过程中回升至珠光体转变温度区域,并与心部过冷奥氏体一起进行缓慢冷却。即钢材表面超快速冷却和温度回升过程均在过冷奥氏体转变曲线的孕育期区域内完成,整个过程不产生相变。而板材内部依靠与表面较大的温度差,冷却速度也相对进步,可以达到抑制网状碳化物析出的冷却速度要求。
(1)轴承钢经热轧后超快冷却,再经过球化退火后,碳化物都发生了不同程度的球化。
(2)在超快速冷却条件下,随终冷温度的降低,轴承钢球化退火后的组织均匀,硬度增大。
(3)超快冷却使轴承钢网状碳化物的析出受到抑制。随着热轧后终冷温度的降低,过冷度增加,珠光体中位错密度和亚晶界数目增大,有助于珠光体获得更好的球化效果。
(来源:材料热处理学报)