本文關鍵詞：高氮馬氏體不銹軸承鋼組織特征及耐磨和疲勞性能研究

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【摘要】：本文采用40Cr_(15)Mo_2VN高氮馬氏體不銹軸承鋼作為試驗材料,研究了試驗鋼的組織特征,并對試驗鋼進行了滑動摩擦磨損試驗、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗和接觸疲勞試驗,研究結(jié)果如下：試驗鋼最終熱處理態(tài)的組織為隱晶馬氏體+殘留奧氏體+碳氮化物；其中馬氏體板條寬度集中在50-200nm之間,殘留奧氏體的體積分數(shù)為4.66%,呈薄膜狀,薄膜厚度為50-100nm；析出相為M_(23)C_6(尺寸250nnm)和Cr_2(CN)(尺寸≈50nim)兩種類型。試驗鋼中的夾雜物有鏈狀和分散態(tài)兩種形式,視場中鏈狀夾雜物出現(xiàn)的概率約為10%,夾雜物主要是A1203和CaO。試驗鋼在磨損階段的摩擦系數(shù)隨載荷和頻率的增加而減��；磨損率隨載荷和頻率的增加而增加。PV值(PV=壓應力×線速度),表示軸承工況的嚴重程度,當Pv=1.27MPa-m/s,開始出現(xiàn)粘著磨損；1.27≤PV1.65MPa-m/s時,磨損呈加速狀態(tài),磨損機理為粘著磨損；1.65≤PV3.53MPa-m/s時,粘著磨損的磨屑增多,磨屑碾壓層起到了一定的緩解作用,磨損率逐漸放緩；PF≥3.53MPa-m/s時,為嚴重磨損,該階段主要是磨粒磨損和塑性擠出磨損。試驗鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲中值疲勞強度為957MPa。試樣斷裂主要是由表面加工缺陷和表層及次表層的夾雜物引起,夾雜物起裂概率高達82.4%,表面加工缺陷起裂占17.6%,引起斷裂的夾雜物尺寸為14.3～36.3μm之間,距表面的距離為12.2-224.6gm之間。試驗鋼接觸疲勞額定壽命L10=0.97x107次,中值疲勞壽命Lso-=1.14x107次。接觸疲勞失效方式為：夾雜物起裂和聚集的大碳化物起裂。其中夾雜物起裂為主要起裂方式,疲勞裂紋沿碳化物進行擴展,次表層區(qū)尺寸在2μm左右,間距小于5μm的碳化物之間形成裂紋的可能性較大。
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71

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本文編號：1220856