α-Cr相對新型奧氏體合金熱處理組織及性能的影響

  具有100多年的研發歷史,是目前國內外最經常應用的軸承鋼。GCr15是一種最常用的高碳鉻軸承鋼,具有較高的淬透性、較高的硬度,接觸疲勞強度高,以及良好的尺寸穩定性和抗蝕性。但GCr15 軸承鋼在使用狀態的組織是低溫回火馬氏體或馬氏體-貝氏體復合組織,不適合在耐蝕、抗磁、耐高溫及無油潤滑等環境下的應用要求。

  科研工作者對新型奧氏體軸承材料GNiCr40Al3Ti進行固溶-時效處理,采用掃描電鏡、金相顯微鏡和洛氏硬度計等分析手段,研究了固溶溫度對其組織和性能的影響。

  結果表明,固溶溫度越高,殘留的α-Cr相粒子也越少,固溶效果越好,晶粒尺寸增加,固溶硬度下降。固溶過程主要受鉻元素在基體中的擴散所控制,擴散激活能ΔG為(443±37)kJ/mol。時效后α-Cr相顆粒的平均尺寸基本保持在1.6 μm,大部分的α-Cr相顆粒尺寸分布在0.5~2.0μm的范圍內;固溶-時效后GNiCr40Al3Ti合金的硬度主要受固溶階段基體溶解α-Cr相顆粒的程度影響,時效硬度最高達到61.5HRC。根據試驗與分析結果,GNiCr40Al3Ti合金的固溶溫度應不低于1150℃,以滿足高硬度及良好機加工性能。