再论轴承钢零件淬回火后的残余奥氏体
- 格式：pdf
- 大小：288.68 KB
- 文档页数：4
・
４・
轴 承技术
２１ ００年第 ４期
再 论轴 承 钢 零 件淬 回火后 的残 余 奥 氏体
（ 阳轴承研 究所 ） 刘耀 中 （ 洛 鹤壁职业技 术学院） 左传付
摘 要： 针对长期 以来对轴承零件淬 回火后残余奥氏体 的争议 ， 以下几个方 面进行综合分 从
析 和讨论 ： 残余奥 氏体 的形 成及其稳 定 性 、 残余 奥 氏体 对性 能 的影 响 、 响残 余 奥 氏体 的 因素 。在 影 分析 的基 础上指 出 ： 承零件 的使 用 工况 不 同 ， 轴 应采 用 不 同 工艺 措施 控 制 其 残余 奥 氏体 的含 量 及 稳定 性 ， 以充分利 用残余 奥 氏体 的有 益作 用 ， 轻或避 免其 有害作 用 。 减
不足 而保 留下来 ， 为 被 马 氏体 分 割 的小 块状 成
且在随后的淬火冷却过程 中， 由于碳原子 的扩
散使这 种 不 均 匀 性 进 一 步 加 剧 。不 均 匀 性 的 存 在使 奥 氏体 的化 学 热力 学 稳 定性 不 同 ， 等 碳
轴 承技 术
２１ ００年第 ４期
２ 残余 奥 氏体对 淬 回火后 性能 的影 响
关键词： 滚动轴承 ； 热处理； 残余奥氏体 ； 性能
高碳 铬 轴 承 钢 零 件 经 马 氏体 淬 回火 后 或 渗碳钢 零件 经渗 碳 淬 回火 后 ， 显微 组 织 一 般 其 均保 留 有不 同 数 量 的残 余 奥 氏体 。有 关 残 余 奥 氏体 对淬 回火后 的性 能 的影 响等 方 面 ， 少 不 文章 已从 不 同 的角 度 进 行 了论 述 ， 点 各 异 。 观
术 人员 提供参 考和借 鉴 。
１ 轴承 零件 中的 残余奥 氏体
未转变的奥氏体Βιβλιοθήκη 中排碳 ， 使未转变的奥 氏体的 碳含量进一步升高 ， 稳定性更高 ； 这一过程进 行 的越 充 分 ， 转 变 奥 氏体 的稳 定 性 越 高 ， 未 这
可能 就是 马 氏体 淬 火 过 程 中在 马 氏体 转 变 温
・ ５・
残余 奥 氏体 。 残余 奥 氏体 是 在 一 定 条 件 下 相 当稳 定 的
有关 残余 奥 氏体对 淬 回火 后 性 能 的 影 响 ，
一
亚稳 定 相 ， 稳 定 是 相 对 的 ， 其 当这 种 稳 定 的 条 件被 打破 时 ， 将 发 生 分 解 或 转 变 。残 余 奥 氏 其 体 的稳 定 性受 几个 方 面 的 因素 的影 响 ：
变化 。为 了系统 的 了解 相关 问题 ， 文 对 以往 本 的研究 成果进 行 了综 述 ， 以便 能 为轴 承 行 业 技
在淬火冷却时 ， 当奥氏体进入马氏体转变 区时， 碳等稳 定奥 氏体 的元素较 为贫 乏 的微
区 ， 奥 氏体 首先 转 变 为 马 氏体 ， 其 而后 是 碳 等 稳定 奥 氏体 的元 素 含 量较 高 的 微 区 ， 据 其碳 根 等稳定 奥 氏体 的元 素 含 量 由低 到高 依 次 发 生 马 氏体 转 变 。 同时 已形 成 的 马 氏体 向周 围 的
的碳 或 合 金 元 素 的 含 量 高 于 另 外 一 些 微 区。
马氏体的区域发生体积膨胀 ， 对其周围未转变 的奥 氏体 区域施 加 压应 力 ， 一 步增 加 了未转 进
变奥 氏体 向马 氏体 转 变 的难 度 ， 生机 械 稳定 产
现象。随着温度的进一步降低 ， 越来越多的奥 氏体转 变为 马 氏体 ， 剩余 的奥 氏体 碳含 量 越来 越高 ， 到的压应力越来越 大， 受 在淬火冷却终 结时 ， 未转变的奥 氏体因向马氏体转变 的动力
度 区停 留 而 发 生 热 稳 定 性 的 主 要 原 因 之 一 。
高碳 铬 轴 承 钢 零 件 或 渗 碳 钢零 件 经 渗 碳 后加 热过 程 中 ， 光体 类 或 其 他类 型 的低 温 组 珠 织将 转变 为奥 氏体 ， 时残 留碳化 物 将 部 分 溶 同
人奥 氏体 中 ， 热后 成 为 奥 氏体 ＋未 溶 碳 化 物 加 的组 织 。应 当指 出 的是 ： 承零 件 淬 火 加 热 为 轴
残余 奥 氏体 中碳 及 扩 大 奥 氏体 区 的 元 素 含 量 越 高 ， 余 奥 氏 体 越 稳 定 。 在 一 定 的 条 件 下 残 （ 如较 高 的 温度 回火 ） 余 奥 氏体 中析 出 碳 化 残 物 ， 残余 奥 氏体 中 的 碳 含 量 降低 ， 剩 余 的 使 则
通常 ， 滚动 轴 承零 件正 常失 效 是 滚 动 接触 面上发 生 疲 劳 剥 落 。疲 劳 剥 落 可 分 为 裂 纹 起 源 和裂 纹 扩 展 两 个 阶段 。在 循 环 交 变 接 触 应
（ ）残余 奥 氏体 的 碳 及 合 金 元 素 的 含 量 。 １
直是 热处 理 界 争 论 的 问题 之 一 ， 有 统 一 的 没
定 论 。从 轴 承零 件 的热 处 理 而言 ， 余 奥 氏体 残 对 淬 回火后 性 能 的影 响主要 有 以下几个 方 面 ：
２ １ 对 力学 性能 的影 响 ．
稳定奥氏体 的元素含量较高 的微区， 其奥氏体
的稳 定 性 较 高 ， 易 转 变 为 马 氏体 ； 等 稳 定 不 碳 奥 氏体 的元 素较 为 贫 乏 的微 区 ， 奥 氏体 的稳 其 定性 较差 ， 易转变 为马 氏体 。
随着热处理技术的发展及轴承使用工况 的变
化 ， 承行业 对残 余 奥 氏体 的作 用 的认 识 也 在 轴
另一 方 面 ， 氏体 的 比容 小 于 马 氏体 ， 氏体 奥 奥 向马 氏体 的转变 是 一个 体 积 膨 胀过 程 ， 形成 先
非完 全奥 氏体化 加 热 ， 即加 热 的温 度 不 是 充分 高（ 一般在 Ａ ｌ—Ａ ３之 间 ， ｃ ｃ 常用 的加 热温 度 为 ８０Ｃ 一 ６ ￣ ， 热 时 间不是 充 分 长 ， 热后 ２ ｃ ８０Ｃ） 加 加 除保 留有未 溶碳 化 物 外 ， 形成 的奥 氏体 的 成分 也存在 微 区不 均匀 性 。微 观 尺 度 上 ， 的 区域 有
４・
轴 承技术
２１ ００年第 ４期
再 论轴 承 钢 零 件淬 回火后 的残 余 奥 氏体
（ 阳轴承研 究所 ） 刘耀 中 （ 洛 鹤壁职业技 术学院） 左传付
摘 要： 针对长期 以来对轴承零件淬 回火后残余奥氏体 的争议 ， 以下几个方 面进行综合分 从
析 和讨论 ： 残余奥 氏体 的形 成及其稳 定 性 、 残余 奥 氏体 对性 能 的影 响 、 响残 余 奥 氏体 的 因素 。在 影 分析 的基 础上指 出 ： 承零件 的使 用 工况 不 同 ， 轴 应采 用 不 同 工艺 措施 控 制 其 残余 奥 氏体 的含 量 及 稳定 性 ， 以充分利 用残余 奥 氏体 的有 益作 用 ， 轻或避 免其 有害作 用 。 减
不足 而保 留下来 ， 为 被 马 氏体 分 割 的小 块状 成
且在随后的淬火冷却过程 中， 由于碳原子 的扩
散使这 种 不 均 匀 性 进 一 步 加 剧 。不 均 匀 性 的 存 在使 奥 氏体 的化 学 热力 学 稳 定性 不 同 ， 等 碳
轴 承技 术
２１ ００年第 ４期
２ 残余 奥 氏体对 淬 回火后 性能 的影 响
关键词： 滚动轴承 ； 热处理； 残余奥氏体 ； 性能
高碳 铬 轴 承 钢 零 件 经 马 氏体 淬 回火 后 或 渗碳钢 零件 经渗 碳 淬 回火 后 ， 显微 组 织 一 般 其 均保 留 有不 同 数 量 的残 余 奥 氏体 。有 关 残 余 奥 氏体 对淬 回火后 的性 能 的影 响等 方 面 ， 少 不 文章 已从 不 同 的角 度 进 行 了论 述 ， 点 各 异 。 观
术 人员 提供参 考和借 鉴 。
１ 轴承 零件 中的 残余奥 氏体
未转变的奥氏体Βιβλιοθήκη 中排碳 ， 使未转变的奥 氏体的 碳含量进一步升高 ， 稳定性更高 ； 这一过程进 行 的越 充 分 ， 转 变 奥 氏体 的稳 定 性 越 高 ， 未 这
可能 就是 马 氏体 淬 火 过 程 中在 马 氏体 转 变 温
・ ５・
残余 奥 氏体 。 残余 奥 氏体 是 在 一 定 条 件 下 相 当稳 定 的
有关 残余 奥 氏体对 淬 回火 后 性 能 的 影 响 ，
一
亚稳 定 相 ， 稳 定 是 相 对 的 ， 其 当这 种 稳 定 的 条 件被 打破 时 ， 将 发 生 分 解 或 转 变 。残 余 奥 氏 其 体 的稳 定 性受 几个 方 面 的 因素 的影 响 ：
变化 。为 了系统 的 了解 相关 问题 ， 文 对 以往 本 的研究 成果进 行 了综 述 ， 以便 能 为轴 承 行 业 技
在淬火冷却时 ， 当奥氏体进入马氏体转变 区时， 碳等稳 定奥 氏体 的元素较 为贫 乏 的微
区 ， 奥 氏体 首先 转 变 为 马 氏体 ， 其 而后 是 碳 等 稳定 奥 氏体 的元 素 含 量较 高 的 微 区 ， 据 其碳 根 等稳定 奥 氏体 的元 素 含 量 由低 到高 依 次 发 生 马 氏体 转 变 。 同时 已形 成 的 马 氏体 向周 围 的
的碳 或 合 金 元 素 的 含 量 高 于 另 外 一 些 微 区。
马氏体的区域发生体积膨胀 ， 对其周围未转变 的奥 氏体 区域施 加 压应 力 ， 一 步增 加 了未转 进
变奥 氏体 向马 氏体 转 变 的难 度 ， 生机 械 稳定 产
现象。随着温度的进一步降低 ， 越来越多的奥 氏体转 变为 马 氏体 ， 剩余 的奥 氏体 碳含 量 越来 越高 ， 到的压应力越来越 大， 受 在淬火冷却终 结时 ， 未转变的奥 氏体因向马氏体转变 的动力
度 区停 留 而 发 生 热 稳 定 性 的 主 要 原 因 之 一 。
高碳 铬 轴 承 钢 零 件 或 渗 碳 钢零 件 经 渗 碳 后加 热过 程 中 ， 光体 类 或 其 他类 型 的低 温 组 珠 织将 转变 为奥 氏体 ， 时残 留碳化 物 将 部 分 溶 同
人奥 氏体 中 ， 热后 成 为 奥 氏体 ＋未 溶 碳 化 物 加 的组 织 。应 当指 出 的是 ： 承零 件 淬 火 加 热 为 轴
残余 奥 氏体 中碳 及 扩 大 奥 氏体 区 的 元 素 含 量 越 高 ， 余 奥 氏 体 越 稳 定 。 在 一 定 的 条 件 下 残 （ 如较 高 的 温度 回火 ） 余 奥 氏体 中析 出 碳 化 残 物 ， 残余 奥 氏体 中 的 碳 含 量 降低 ， 剩 余 的 使 则
通常 ， 滚动 轴 承零 件正 常失 效 是 滚 动 接触 面上发 生 疲 劳 剥 落 。疲 劳 剥 落 可 分 为 裂 纹 起 源 和裂 纹 扩 展 两 个 阶段 。在 循 环 交 变 接 触 应
（ ）残余 奥 氏体 的 碳 及 合 金 元 素 的 含 量 。 １
直是 热处 理 界 争 论 的 问题 之 一 ， 有 统 一 的 没
定 论 。从 轴 承零 件 的热 处 理 而言 ， 余 奥 氏体 残 对 淬 回火后 性 能 的影 响主要 有 以下几个 方 面 ：
２ １ 对 力学 性能 的影 响 ．
稳定奥氏体 的元素含量较高 的微区， 其奥氏体
的稳 定 性 较 高 ， 易 转 变 为 马 氏体 ； 等 稳 定 不 碳 奥 氏体 的元 素较 为 贫 乏 的微 区 ， 奥 氏体 的稳 其 定性 较差 ， 易转变 为马 氏体 。
随着热处理技术的发展及轴承使用工况 的变
化 ， 承行业 对残 余 奥 氏体 的作 用 的认 识 也 在 轴
另一 方 面 ， 氏体 的 比容 小 于 马 氏体 ， 氏体 奥 奥 向马 氏体 的转变 是 一个 体 积 膨 胀过 程 ， 形成 先
非完 全奥 氏体化 加 热 ， 即加 热 的温 度 不 是 充分 高（ 一般在 Ａ ｌ—Ａ ３之 间 ， ｃ ｃ 常用 的加 热温 度 为 ８０Ｃ 一 ６ ￣ ， 热 时 间不是 充 分 长 ， 热后 ２ ｃ ８０Ｃ） 加 加 除保 留有未 溶碳 化 物 外 ， 形成 的奥 氏体 的 成分 也存在 微 区不 均匀 性 。微 观 尺 度 上 ， 的 区域 有
