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    188宝金博页面版: 感应淬火钢的显微组织和旋转接触疲劳

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    内容提示： ■ t 『 7 一与 感应 淬 火钢 的显 微 组织 和 旋转 接触 疲 劳 北 京机 电研 究 所 ( 北 京 100083 ) 李 俏 -●-编 译 ，_ - -● 摘 旋 转接 触 疲 劳试验 。该 种钢材 的热轧棒 经过 热锻制 成轮毂推 进轴 承的 凸缘 圈， 随后 进行 感 应淬 火． 当淬 硬 层深为 2 [nrn 左右 时 ． 其 寿命指标 L m 和 o均较 长。 关键 词 感应淬 火 中碳 钢 显微 组织 旋 转接触 疲 劳 要 本研 究试 图用含 碳量 为 0． 54 的 中碳钢 感 应淬 火制作 轮毂轴 承 ． 在 弹性 流体 润滑 条件 下进行 O引 言 通 常普通 淬火钢 件在相 对缓慢 的加热 条件下进 行 奥 氏体 化 ...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：122 | 上传日期：2015-07-19 11:42:24 | 文档星级：
    ■ t 『 7 一与 感应 淬 火钢 的显 微 组织 和 旋转 接触 疲 劳 北 京机 电研 究 所 ( 北 京 100083 ) 李 俏 -●-编 译 ，_ - -● 摘 旋 转接 触 疲 劳试验 。该 种钢材 的热轧棒 经过 热锻制 成轮毂推 进轴 承的 凸缘 圈， 随后 进行 感 应淬 火． 当淬 硬 层深为 2 [nrn 左右 时 ． 其 寿命指标 L m 和 o均较 长。 关键 词 感应淬 火 中碳 钢 显微 组织 旋 转接触 疲 劳 要 本研 究试 图用含 碳量 为 0． 54 的 中碳钢 感 应淬 火制作 轮毂轴 承 ． 在 弹性 流体 润滑 条件 下进行 O引 言 通 常普通 淬火钢 件在相 对缓慢 的加热 条件下进 行 奥 氏体 化 ， 并 在奥 氏体化 温度有 一段保 温期 ， 形成 均匀 奥 氏体 。 随后 淬火转 变成 马 氏体 。最近 ． 为提高燃料 效 率 ， 减少汽车 的气 体排放 量 。 已尝 试用中碳 钢感应淬 火 制作 轮毂 轴承 ． 感 应淬 火钢 常 常 在数秒 内经 电磁加 热 实 现奥 氏体化 。 形 成不均匀 奥 氏体 。 随后 进行 选择性 淬 火 ， 选择性 表面淬 火通常采 取 高频率和 短时加 热工艺 ． 相 应地 在钢 的 表面 附近 产生 较 大的 温度 梯度 ， 从 而 产 生热对 流。这 将影响 感应淬 火钢制 轴承 的表 面淬 硬 区 的显微组 织和旋 转接触 疲劳 寿命 。 本研 究 中 ， 通过 对 感应 淬火 后 的中 碳钢 进行 旋 转 接触疲 劳试验 ， 检 验其显微 组织 ， 进 而开发性 能寿命 最 佳 的 推进 轴承 材料 ． 同时通 过 改变 感应 圈移 动速 度 和 感应 圈与工件 之问的 问隙来 控制感应 淬 火层深_l 。 l试验方 法 中碳 钢在 电弧炉 中溶炼后 ． 经 真空 脱气处理 ． 接 着 进 行热 轧 。 其 化学 成分 ( 重 量百 分 比 ) 为 ： 0． 54 C ， 0． 19 Si． 0． 86 Mn ， 0． 02 1 P 。 0． 0 16 S ． 0． 06 N i。 0． 16 Cr 和 o． 14 Cu。 试样 的清 洁度 以微 夹 杂量 评定并 以 K 值表 达 ， 试 样 经 过 机 加 工 和 磨 削 ． 形 状 如 图 1 所 示 。 100 单位 ： IIlIII 图 1 旋 转接触 疲劳 试样的彤状 和 尺 t 感应 淬火 频 率 200 kH z ， 功 率 50 kW 。 感应 圈移 动 速 度 7～ 8 mrn／ s 和 10 mm／ s。 淬火 介质 为聚合 物 淬火 剂 。淬 火过程 中检 测 表面 裂纹 和变形 ， 淬 火后 进行 回 丁 (T t ／ 火 、 精 磨 ， 表 面 粗 糙 度 R为 0． 17～ 0． 25 ， m1。他 用 R C F 试验装 置在 弹性流 体润 滑条件 下进行 旋转 接触疲 劳试 验 ． 润滑 油的供应 速度 为 20 滴 ／ r a in。每种 试样试验 10 次 ， 在 492 kg／ mm 的 最大 Hertzlan 接 触应 力 下 为 500O r／ mln~z] 。当 由于 出现 表 面剥落 时 的振动 次数 转 速 达到 振动传 感器的 预设 值时 。 疲 劳试验 结束 。 出现 表 面 剥落 时的循 环次数 即 为试样的 疲劳 寿命 。采用二参 数 Weibul1分 布 图对这些 疲劳 寿命 数据进行 统计 分析f3 J。 陔钢的热 轧棒 经过热 锻制 成 r 轮 毂推 进轴承的 凸 缘圈 ， 在 30 kHz、 15O kW 条件 下进行 感应 淬 火， 试样 的 转速 为 9～ l o r／ mln。 通过 改变 感应 圈与 试样 之间的 问 隙来 控制 淬硬 层深 度 ， 检 测淬 火 过程 中 出现 的 尺寸 变 化和 裂纹 ． 随后进 行 回火 。 将 显 微硬度 作 为距 试样表 面 之 深 度 的 函 数 ， 每 隔 100 tan 测 量 一 次 ． 试 样 的 有 效 淬 硬层 深度通过 硬度分 布 曲线来 决定 镜 、 SEM 和 硎来 观 察 淬硬 层 的 表而 、 次 表 丽、 淬 硬 层的 有效 深度 ， 使 用 X 射线衍 射 仪来 测 而的残 余奥 氏体鲢口】 。 。使用 光学显 微 表 而及 次表 2结果与讨 论 试样的消 洁度 表达为 ： I<4= 3O． 9， 并且 4 级硫 化物 夹杂总 r{ 为 I 5。沿热 轧延 仲方 向分 布 的只是 韧性硫化 物 ， 这 种非 金属夹 杂物对 旋转接 触疲 劳寿命 无害 微 硬度 测 城结果 表 明 。 当感应 圈移动 速度 为 7～8 r a m／ 。 垃 s 和 J 0 nlnl／ N时 。 旋 转 接 触疲 劳 试样 的 有效 淬 硬层 深 约分 别 为 1 mm 和 2 [nrn。 旋转 接 触疲劳 寿命是 衡髓轮 毂轴承 耐 久性 和可 靠性 的关 键 因素 之 一 ． 因此 有 必要 寻求 更 长疲劳寿命 的有 效淬硬 层 深度 。 图 2 示 r 在不 同有效感 应 淬硬层 深时 试样 旋转 疲 劳寿命 的 w cibul1分 析结 果 ： 有 效深 度约 2 nL ql 时的 疲 劳 寿 命 比 【nlill 深 的 要 长 。据 此 推 断 ． 有 效 淬 硬 层 深 应控 制 在 2 nf f n 以 上 。但 是 以 往 的 工 作 表 明’I。 。 在 0． 44 (、 ～ 1． 71％ Mn 钢 的 较 深 硬 化 层 中 出 现 _ r 粗 大 《 国 外 金 属 热 处 理 》 l 999 年 第 4 期 I 5 维普资讯 http://www.cqvip.com

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