Page 87 - 理化检验-物理分册2023年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202307019

球化退火后轴承套圈锻坯表层的显微组织

胡伟勇 , 王 峰 , 黄 涛 , 薛 晶 , 梁小燕 , 郦 剑 2
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( 1. 浙江中集轴承公司, 新昌 312600 ; 2. 浙江大学 材料科学与工程学院, 杭州 310058 )
摘 要: 为满足加工工艺的要求, 对轴承套圈锻坯进行了球化退火处理。对球化退火后轴承套
圈锻坯表层的显微组织进行分析。结果表明: 如果炉气碳势控制不当, 在锻坯表面会形成脱碳层;
随着炉气碳势逐渐降低, 对应生成不同的球化组织, 二者之间的对应关系符合扩散定律菲克方程的
误差解; 结合 Fe-Cr-C三元相图, 不同炉气碳势会导致碳含量不同; 绘制了碳浓度曲线, 表层组织的
转变符合该曲线的变化规律。

关键词: 轴承套圈; 碳浓度曲线; 球化退火; 炉气碳势; 脱碳

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 07-0071-04

Microstructure ofsurfacela y erofbearin g rin g for g in g blankafter

s p heroidizin g annealin g

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HU Wei y on g WANGFen g HUANGTao , XUEJin g LIANGXiao y an , LIJian 2
,
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,

( 1.Zhe j ian gZhon gj iBearin gCo. , Ltd. , Xinchan g 312600 , China ;

2.SchoolofMaterialsScience& En g ineerin g , Zhe j ian gUniversit y , Han g zhou310058 , China )

Abstract : Inordertomeetthere q uirementsofthe p rocessin g technolo gy , thebearin g rin g for g in g blankwas

sub j ectedtos p heroidizin g annealin g treatment.Themicrostructureofthesurfacela y erofbearin g rin g for g in g blank

afters p heroidizin g annealin gwasanal y zed.Theresultsshowthatthedecarburizationla y erwouldbeformedonthe

surfaceoffor g in gblankifthecarbonp otentialoffurnaceg aswasnot p ro p erl ycontrolled.Asthefurnacecarbon

p otentialg as g raduall y decreased , corres p ondin gtotheformation ofdifferents p heroidized structures , the

corres p ondin g relationshi pbetweenthetwoconformstotheerrorsolutionoftheFicke q uationofthediffusionlaw.

CombinedwiththeFe-Cr-Cternar yp hasedia g ram , differentfurnaceg ascarbonp otentialwouldleadtodifferent

carboncontent.Acarbonconcentrationcurvewasdrawnandthetransformationofthesurfacestructureconformed

tothechan g eruleofthecurve.

Ke y words : bearin g rin g ; carbonconcentrationcurve ; s p heroidizin g annealin g ; furnace g ascarbonp otential ;
decarbonization
轴承套圈易在锻造、 球化退火和淬火时发生脱 过程中碳原子在各相之间的扩散行为进行研究, 发现
碳, 脱碳超标会降低轴承的质量, 缩短轴承的服役寿 工件表层中碳原子扩散的实际动力学过程与其热力

命。国内颁布了 GB / T18254 — 2016 《 高碳铬轴承 学平衡条件下的转变有一定差距 , 综合各相之间的

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钢》 和 GB / T224 — 2019 《 钢的脱碳层深度测定法》 碳原子分配过程, 绘制了由心部到表面的碳浓度曲
等标准, 对脱碳进行规范, 以保证套圈锻坯加工和热 线。根据该碳浓度曲线, 笔者对轴承脱碳层的形成和
处理合规生产。 迁移行为进行研究, 分析了轴承表层显微组织形貌的
对 Fe-C-Cr 三元相图在热力学平衡状态下, 脱碳 特点, 以期为提高轴承的质量提供理论基础。
1 脱碳机制
收稿日期: 2023-02-26
作者简介: 胡伟勇( 1963- ), 男, 高级工程师, 主要从事金属材料 1.1 脱碳层中碳浓度曲线
热处理研究和管理工作
脱碳现象是由扩散机理主导的碳原子迁移过

通信作者: 郦剑, li j ian48@z j u.edu.cn
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