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Gcr15是一種傳統(tǒng)的高鎦軸承鋼主要用于制造駑種軸承的淩珠、滾柱和套圓等,被廣泛應用于高諫旋轉(zhuǎn)高負荷的機械零部件要求具有高的強度、彈性極限和耐磨性。GCr15的熱軋組織往往由片層狀珠光體組成,同時還存在少量的晶界碳化物。這種微觀結(jié)枃具有較高的硬度和較低的塑性加工性能較差。因此高碳鋼在后續(xù)加工之前需要進行球化退火,使鋼中的碳化物球化,提髙其加工性能和使用性能。根據(jù)美國ASM推薦的球化退火工藝,無論是連續(xù)的球化退火工藝還是等溫的球化退火工藝都需要較長的退火時間,奧氏體化后退火工藝需要10~16h],導致生產(chǎn)效率降低、耗費大量能源。因此快諫球化退火得到了廣泛的研究根據(jù)金屬學原理,實現(xiàn)碳化物快速球化的關鍵在于通過控制相變的熱力芓和動力芓來改變奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的模式—從傳統(tǒng)的片層狀轉(zhuǎn)變機制改變?yōu)殡x異共析的轉(zhuǎn)變形式,“離異共析"的轉(zhuǎn)變形式是將奧氏體直接轉(zhuǎn)變成球狀珠光體,轉(zhuǎn)變時間大為縮短、
      [2]。文中鑒于商異共析原理的實驗研究,分析等溫退火快速球化工藝參數(shù)對GCr15球化組織和性能的影響,提岀GCr15軸承鋼快速球化退火的工藝參數(shù)
     目前多數(shù)冶金企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中對GCr15軸承鋼采用雙相區(qū)等溫球化退火工藝,這種工藝易于控制,但球化時間長,處理時間長達22h。為改進傳統(tǒng)工藝,在RX2-36-10型貫通箱式電阻爐上對GCr15軸承鋼進行快速球化退火處理(見圖1-24)。其工藝周期可縮短至16h。

采用兩種組織形態(tài)的熱軋鋼材(均為合格產(chǎn)品)進行球化退火工藝的對比試驗,含有較多網(wǎng)狀碳化物且珠光體片層相對粗大的熱軋鋼材編號為A,含有網(wǎng)狀碳化物少的細片狀珠光體組織熱軋鋼材編號為B,試樣的尺寸為d10mm×10mm。將試樣分別經(jīng)過等溫球化退火(多數(shù)冶金企業(yè)的現(xiàn)行工藝,全程用時約2h)、周期球化退火(全程用時約16h)、快速球化退火(如圖1-24所示,全程用時約16h)的處理,按照GB/T18254—2016《高碳鉻軸承鋼》對GCr15軸承鋼退火材料的要求,檢驗金相組織等,其顯微組織應為2~4級、碳化物網(wǎng)應達到2.5級。表1-15所列為幾種退火工藝處理后的顯微組織及硬度檢測結(jié)果。由表1-15可見,對于熱軋鋼材B,無論哪種工藝,均滿足要求,經(jīng)快速球化退火獲得的滲碳體顆粒更加均勻細小,并且碳化物的網(wǎng)狀僅為0.5級;對于熱軋鋼材A,無論哪種工藝,退火后網(wǎng)狀級別都不能滿足要求,但快速球化退火工藝基本接近于要求。等溫退火處理件的顯微組織不合格,而周期退火和快速球化退火工藝。