高氮馬氏體不銹軸承鋼組織特征及耐磨和疲勞性能研究.pdf

1、本文采用40Cr15Mo2VN高氮馬氏體不銹軸承鋼作為試驗(yàn)材料，研究了試驗(yàn)鋼的組織特征，并對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行了滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)和接觸疲勞試驗(yàn)，研究結(jié)果如下:
　　試驗(yàn)鋼最終熱處理態(tài)的組織為隱晶馬氏體+殘留奧氏體+碳氮化物;其中馬氏體板條寬度集中在50～200nm之間，殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)為4.66％，呈薄膜狀，薄膜厚度為50～100nm;析出相為M23C6(尺寸≥250nm)和Cr2(CN)(尺寸≈50nm)兩種類型。

2、試驗(yàn)鋼中的夾雜物有鏈狀和分散態(tài)兩種形式，視場(chǎng)中鏈狀?yuàn)A雜物出現(xiàn)的概率約為10％，夾雜物主要是Al2O3和CaO。
　　試驗(yàn)鋼在磨損階段的摩擦系數(shù)隨載荷和頻率的增加而減小;磨損率隨載荷和頻率的增加而增加。PV值(PV=壓應(yīng)力×線速度），表示軸承工況的嚴(yán)重程度，當(dāng)PV=1.27MPa·m/s，開始出現(xiàn)粘著磨損;1.27≤PV＜1.65MPa·m/s時(shí)，磨損呈加速狀態(tài)，磨損機(jī)理為粘著磨損;1.65≤PV＜3.53MPa·m/s時(shí)，粘著磨損

3、的磨屑增多，磨屑碾壓層起到了一定的緩解作用，磨損率逐漸放緩;PV3.53MPa·m/s時(shí)，為嚴(yán)重磨損，該階段主要是磨粒磨損和塑性擠出磨損。
　　試驗(yàn)鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲中值疲勞強(qiáng)度為957MPa。試樣斷裂主要是由表面加工缺陷和表層及次表層的夾雜物引起，夾雜物起裂概率高達(dá)82.4％，表面加工缺陷起裂占17.6％，引起斷裂的夾雜物尺寸為14.3～36.3μm之間，距表面的距離為12.2～224.6μm之間。
　　試驗(yàn)鋼接觸疲勞額定壽命L