论文部分内容阅读
本文采用一种高洁净度的Cr-Co-Mo-Ni轴承钢作为试验钢,研究了热处理后室温状态下的微观组织和力学性能、高温瞬时拉伸性能、350℃和500℃不同蠕变应力条件下的高温蠕变性能以及室温下渗碳前后试验钢的旋转弯曲疲劳性能,并对各个状态的试验钢的微观组织变化、强韧机制及抗蠕变机制进行了初步探讨。热处理后试验钢晶粒尺寸约为20μm,基体组织为板条状马氏体、少量残余奥氏体及M6C型碳化物,板条马氏体宽度约为180nm,位错密度约为6.9×1011cm-2,M6C型碳化物平均尺寸为0.3gm；其室温抗拉强度为1825MPa,屈服强度为1411MPa,断后伸长率及断面收缩率均分别为17.5%和62%,硬度值为51.5HRC,冲击功为72J,具有优良的组织及力学性能。试验钢经200℃、350℃及500℃高温瞬时拉伸后,基体组织未发生明显变化,随着拉伸温度的提高,其强韧性能均呈下降趋势,晶粒发生不同程度变形,其拉伸断口呈暗灰色,属于韧性断裂。试验钢经350℃及500℃不同应力作用下蠕变后,其蠕变断裂寿命分别高于和低于1000h,板条马氏体发生不同程度变化,位错密度均有所下降,原有M6C型碳化物发生不同程度粗化。经350℃蠕变后,基体中新析出尺寸约为0.51μm的M23C6型碳化物；500℃蠕变后,基体中新析出大量细小弥散的Laves目,其平均尺寸均在20nm以下,其面积比约为20%～32%；试验钢蠕变机制为位错滑移机制,沉淀空位则是蠕变孔洞形核的重要机制。试验钢渗碳前后旋转弯曲疲劳强度分别为566MPa及935MPa,表面显微硬度为960HV,心部与未渗碳试样显微硬度均为560HV左右,渗碳后试样表层呈压应力状态。渗碳前后试样发生疲劳断裂方式分别以表面基体起裂及夹杂起裂为主,比例分别为79%和74%,夹杂物以呈球状或者不规则块状存在的A1203及MgO等氧化物为主,临界夹杂物尺寸为17gmm；渗碳前后疲劳断裂试样的断裂类型均为韧窝型断裂。