本文關鍵詞： M50 膠合損傷 磨損機制 氮離子注入　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：M50鋼作為高溫高速軸承鋼,其主要應用于航空發(fā)動機領域。其耐熱溫度達315℃,是第二代軸承鋼。在高速接觸金屬摩擦副中,在高速重載條件下,表面膠合失效是M50軸承鋼重要的損傷形式。雖然國外學者提出了一些膠合失效的判斷準則,但其并沒有完全反應出膠合失效的實質(zhì)。本課題通過高速滑滾實驗,模擬軸承在高速、重載、高溫的服役狀態(tài),建立M50摩擦副膠合失效的臨界基準。研究材料表面的微變形行為,獲得表面缺陷的形成與移動過程,以及微觀缺陷與晶界、第二相質(zhì)點之間的交互作用規(guī)律解釋損傷機理。用以指導M50軸承鋼工程應用,防止過載引起的膠合失效。當轉(zhuǎn)速較低時,即使在重載條件下也難以發(fā)生膠合;滑滾比增加,表面相對滑動速度增加,表面發(fā)熱量增大,更容易產(chǎn)生膠合。潤滑油主要起到隔離表面和散熱的作用,當供油不充分或油溫較高時,表面升溫加快,重載時容易產(chǎn)生膠合;在高溫潤滑下,接觸區(qū)不能盡快冷卻,M50的膠合極限載荷低于室溫潤滑。膠合發(fā)生時,同時存在高塑性應變、剪切不穩(wěn)定性、相變、轉(zhuǎn)移、化學反應、機械混合等多種失效形式�？焖俦砻娲嬖趪乐氐膲K狀和條狀的撕脫和裂紋,慢速表面主要為嚴重的粘著和塑性變形痕跡在機械和熱效應同時作用的動態(tài)和復雜接觸情況下,膠合損傷的M50表層組織結(jié)構(gòu)有明顯的變化。對磨過程中產(chǎn)生的高溫引發(fā)M50軸承表層發(fā)生各種相變,如奧氏體化、回火作用。接觸區(qū)極高的主應力和剪切應力使M50表層發(fā)生塑性變形和晶粒細化。在應力和熱效應共同作用下,表面形成極脆的硬化層。經(jīng)氮離子注入工藝表面改性后,M50鋼表面硬度值明顯提升,表層引入一定的壓應力,提升了M50軸承鋼的抗膠合能力。氮離子注入后,膠合損傷區(qū)沒塑性流變層變,表層也不易發(fā)生回火軟化。
[Abstract]:As a high temperature and high speed bearing steel, M50 steel is mainly used in the field of aeroengine. The heat resistance of M50 steel is 315 鈩，

本文編號：1548696