GCr15SiMn鋼碳化物均勻性控制及其機(jī)理研究.pdf

1、軸承鋼是特殊鋼中產(chǎn)量最大，質(zhì)量要求極為嚴(yán)格的鋼種。一直以來，GCr15以其價格低廉、加工工藝簡單和綜合性能良好等優(yōu)點(diǎn)而成為世界上使用最為廣泛的軸承鋼品種。但GCr15淬透性低，只適合制作小尺寸軸承零件。為了適應(yīng)裝備制造等行業(yè)對大規(guī)格軸承的需求，人們開發(fā)了GCr15SiMn、GCr15SiMo等高淬透性軸承鋼鋼種，其中，GCr15SiMn因?yàn)槌杀鞠鄬^低，成為用量僅次于GCr15的軸承鋼品種。因此，研究開發(fā)高品質(zhì)軸承鋼GCr15SiMn具

2、有重要實(shí)際意義及廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文所做工作重點(diǎn)是解決GCr15SiMn鋼在加工過程中碳化物均勻性控制問題。碳化物均勻性控制主要體現(xiàn)在兩個方面：對原始組織（球化退火前）中碳化物液析、碳化物帶狀和碳化物網(wǎng)狀的控制以及對球化退火態(tài)（或最終淬回火態(tài)）球狀碳化物顆粒的大小、間距及形態(tài)的控制。課題以馬鋼特鋼公司生產(chǎn)的GCr15SiMn鋼為實(shí)驗(yàn)材料，針對GCr15SiMn軸承鋼中各種碳化物不均勻性的形成特點(diǎn)，開展了一系列試驗(yàn)研究：利用

3、鉆孔取樣法分析了連鑄坯橫截面碳元素分布情況，利用金相和掃描表征了鑄態(tài)共晶碳化物的精細(xì)結(jié)構(gòu)并對其消除方法作了初步探討；在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行單軸熱壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了形變溫度對GCr15SiMn鋼的組織及網(wǎng)狀碳化物的影響；探討了退火時間對GCr15SiMn鋼球化退火質(zhì)量的影響，并提出了合適的等溫球化退火工藝；探討了快速循環(huán)淬火處理對GCr15SiMn鋼組織和性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：采用復(fù)合電磁攪拌、低過熱度澆鑄可以減

4、輕碳中心偏析；相當(dāng)一部分鑄態(tài)共晶碳化物是以Al2O3、MnS、TiN等非金屬夾雜物為核心形成；采用充分的均勻化退火，可消除液析；GCr15SiMn鋼終軋溫度控制在800～850℃時，能夠有效改善網(wǎng)狀碳化物；GCr15SiMn鋼經(jīng)790℃保溫1-6h，然后在720℃等溫1-6h的球化退火，可獲得球化質(zhì)量良好的組織；采用830℃×2min的快速循環(huán)相變處理可以使GCr15SiMn鋼的組織均勻，晶粒細(xì)化1～2級，沖擊韌性提高40％～130%，