熱處理工藝對gcr15simn鋼組織和性能的影響畢業(yè)論文

1、第1頁共27頁熱處理工藝對GCr15SiMn鋼組織和性能的影響摘要：主要研究了GCr15SiMn軸承鋼的熱處理工藝與組織及性能間關(guān)系，通過采用不同加熱時間、溫度淬火和不同溫度下回火實驗，結(jié)合組織性能測試分析，從而獲得最佳性能。實驗表明：不同淬火溫度下鋼的硬度隨回火溫度升高而降低，860℃，40min油淬，然后150℃，1h回火綜合機械性能最佳。關(guān)鍵詞：GCr15SiMn軸承鋼；組織性能；顯微組織；合金元素；殘留奧氏體；針狀馬氏體一、緒論

2、一、緒論1.11.1背景背景由于近年來，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩、市場需求不斷下滑、價格一蹶不振，很多工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如歐、美、日、俄等老牌的鋼鐵發(fā)達(dá)國家逐漸將發(fā)展的重心轉(zhuǎn)移到高技術(shù)含量、附加值也較高的特殊鋼產(chǎn)品。我國的特殊鋼在生產(chǎn)數(shù)量上已經(jīng)跟上國民經(jīng)濟的速度，特殊鋼品種也取得了長足的進步，需求量大，應(yīng)用范圍廣的特殊鋼無論在質(zhì)量還是數(shù)量上都能滿足國民經(jīng)濟各方面的需求。軸承鋼是特殊鋼中的典型代表，它能夠在惡劣的服役條件下工作，有著較高的使用性能，生

3、產(chǎn)難度最大、質(zhì)量要求嚴(yán)、檢驗項目多。在國民經(jīng)濟中——滾動軸承被稱為“工業(yè)的關(guān)節(jié)”。軸承工業(yè)發(fā)展水平的高低，往往代表或制約著一個國家機械工業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，它一直被視為機械工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和骨干產(chǎn)業(yè)。伴隨著經(jīng)濟全球化和經(jīng)濟一體化的趨勢，我國已經(jīng)一躍成為世界軸承生產(chǎn)消費大國，擁有著無比廣闊的市場和巨大的消費潛力。但是，我國軸承鋼的質(zhì)量、性能、綠色化水平上與國際先進水平還相距甚遠(yuǎn)[1]。我國的軸承鋼落后于國外先進水平，主要表現(xiàn)在碳化物

4、顆粒大、碳化物分布不均勻等方面，因此影響了軸承的使用壽命[2]。為了提高我國的軸承鋼質(zhì)量，許多科研院校、企業(yè)開展了大量的研究工作，包括軸承鋼的潔凈化冶煉、軋制、熱處理等。其中關(guān)于GCrl5SiMn軸承鋼的球化退火，更是從節(jié)能、提高生產(chǎn)率、提高軸承鋼的質(zhì)量及其穩(wěn)定性考慮，展開了大量的研究。第3頁共27頁一般來說下，滾動軸承的主要破壞形式是在交變應(yīng)力作用下的疲勞剝落，以及由于摩擦磨損而使軸承精度喪失。除此以外，還有就是裂紋、壓痕、銹蝕等原因

5、造成軸承的非正常破壞。[7]1）接觸疲勞失效接觸疲勞時效指的是由于軸承在工作時外表面遭受到交變應(yīng)力的作用而發(fā)生的失效。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承的工作表面，隨之而來的疲勞裂紋最開始在接觸的表面軸承工作表面最大交變切應(yīng)力的地方，隨后擴展到外表，造成不同類型的剝落，最常見的有點蝕（或麻點剝落），片狀的稱為淺層剝落。接觸疲勞時效的疲勞源是由于剝落由表及里向深層次擴展形成深層剝落。[8]。2）磨損失效磨損失效指的是兩個外表面之間相對滑動摩擦導(dǎo)致表面

6、金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效[9]。持續(xù)的磨損將會引起軸承零件的逐步破壞，最后會造成軸承尺寸精度喪失以及其他相關(guān)的一系列問題。磨損可能造成外形變化、配合間隙增大以及工作外表面形貌變化，更有甚者可能會影響到光滑劑或使其污染到達(dá)一定水平而形成光滑功用完整喪失，導(dǎo)致軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度而不能正常旋轉(zhuǎn)。磨損失效作為軸承常見的失效形式，常見的形式可以分為磨粒磨損和粘著磨損。a.儀器檢測應(yīng)用儀器，比如說鐵譜儀、SPM、新型VIB05檢測儀來判斷軸承的運轉(zhuǎn)狀

7、態(tài)，來判別是否應(yīng)當(dāng)停止維護或改換，是簡單又有效的辦法[11]。例如當(dāng)運用VIBO5檢測儀，這是一款基于微處置器最新設(shè)計的機器狀態(tài)檢測儀器，具備有振動檢測，IKO進口軸承狀態(tài)剖析和紅外線溫度丈量功用。它的操作簡單，自動指示狀態(tài)報警，十分合適現(xiàn)場設(shè)備運轉(zhuǎn)和維護人員檢測設(shè)備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證設(shè)備正常牢靠運轉(zhuǎn)。應(yīng)用這樣的儀器，能夠充沛應(yīng)用軸承工作潛力，及時將軸承保修，并可防止毛病發(fā)作，比擬合適年輕工作人員，以補償其經(jīng)歷方面的缺乏。b.人工