航空轴承钢渗碳热处理组织演变行为研究

姜霞霞, 贾 涛, 王 会, 王昭东

(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110819)

航空轴承服役条件十分复杂,尤其是在高温、高速、易腐蚀等环境下承受各类交变应力时,极易产生疲劳失效和摩擦损坏,因此除轴承钢的基本性能要求之外,还要求其表面具有良好的回火稳定性、耐磨损和耐腐蚀性能,同时保证其芯部具有良好的断裂韧性和强度[1].工业生产上常采用渗碳处理来使其获得表面高硬度,低压真空渗碳可以在高温下对工件进行高精度的表面渗碳处理,具有渗层均匀、无晶界氧化、高效、环保、节能等优点[2-3].

近几年国内外航空技术不断取得突破,对航空轴承材料的要求与日俱增,尤其是随着推力等级与燃料效率的提高,对综合性能优良的高温轴承钢的需求更是迫在眉睫[4-5].我国开发了一种高Cr-Co-Mo系高温用轴承钢并进行了初步研究[6].Yin等[7]探究了低压渗碳对高Cr-Co-Mo系轴承钢渗碳性能的影响,通过Thermo-Calc和DICTRA软件对高Cr-Co-Mo系轴承钢渗碳时的相组成以及碳扩散过程进行了模拟计算,其结果与实测值吻合良好,提供了一种低压渗碳参数优化方法.杨卯生[6]基于高Cr-Co-Mo系轴承钢的特性,将渗碳热处理工艺中的淬火温度范围扩大为1 000～1 500 ℃,回火温度提高至500～530 ℃,实验结果显示经过该工艺处理后的高Cr-Co-Mo系轴承钢具有十分优异的综合性能.王会等[8]对第三代Cr-Co-Mo系高温轴承钢的真空低压渗碳工艺进行研究,发现渗碳处理后实验钢渗碳层硬度梯度存在“低头……