熱處理對含Mo軸承鋼組織和性能的影響

許榮昌， 王 毅， 孫宗輝， 李 輝

(1. 山東鋼鐵股份有限公司 山鋼研究院， 山東 濟南 271100；2. 山東理工大學 材料科學與工程學院， 山東 淄博 255000)

軸承被稱為機械的關節，是裝備制造業的關鍵基礎件。國際上素有軸承是“工業的心臟”、軸承工業是“國民經濟的裝備部”之稱，軸承廣泛應用于國民經濟的各個部門[1-3]。軸承鋼的質量直接影響到軸承工業的發展[4-5]。發達國家對于軸承鋼的生產及科研極為重視，其中以瑞典、日本、德國等國表現最為突出。

由于不斷采用新技術，軸承鋼的氧含量和夾雜物的控制水平越來越高，科技工作者和技術人員也逐步提高了對軸承鋼微觀組織演變、碳化物狀態和殘留奧氏體含量等的重視程度[6-8]。碳化物的數量決定了未轉變過冷奧氏體內的固溶合金元素含量，從而影響到其冷卻過程的相變行為[9-10]；同時，碳化物的形狀、大小和分布的均勻程度同樣決定了軸承鋼的力學性能、耐磨損性能和抗疲勞性能[11-12]。

本文對一種含Mo軸承鋼進行了系統研究，測試并分析了其冷卻過程的相演變規律，測試了不同熱處理狀態的性能并表征了微觀組織構成，旨在為軸承鋼性能的進一步提升提供技術支持。

1 試驗材料與方法

試驗鋼經ZGJL0.05-100-2.5D真空感應爐熔煉后鍛造成150 mm(寬)×20 mm(厚)×350 mm(長)的試樣，所測化學成分(質量分數，%)為0.99C、0.26Si、0.36Mn、0.025P、0.017S、1.52Cr、0.24Mo，余量Fe。鍛造后的試樣經機加工成φ10 mm×15mm后在Gleeble-3500熱模擬試驗機上測試其動態CCT曲線，根據相變規律制定熱處理工藝并進行熱處理。

熱模擬試驗方案：試樣以5 ℃/s的……