目前,随着航空、航天工业的飞速发展,轴承的工作温度越来越高。耐高温轴承的运行温度已由20世纪70年代的200℃升高到500℃以上。在高温条件下使用的耐高温轴承钢,必须满足使用温度下的性能要求,如高温硬度、组织变化、疲劳强度及尺寸稳定性等。本项目所使用的耐高温轴承钢,通过向试验钢中添加Cr、Mo、Ni等碳化物形成元素,经过高温回火后会产生二次硬化现象,可以使钢能得到较高的硬度。此外,该试验钢得益于合金元素引起的固溶强化和第二相的析出强化,可以得到良好的强度和韧性匹配,是一种综合性能良好的轴承用钢,可以广泛用于航空、航天及海洋等领域。
本试验所用耐高温轴承钢的主要化学成分见表1。钢锭经过真空感应熔炼(VIM)和真空自耗重熔(VAR)熔炼后进行锻造,在1100℃锻造成Φ40mm的棒料,保证终锻温度在900℃以上。沿棒料纵向切取试样。根据耐高温轴承的使用温度设计实验轴承钢的固溶处理温度分别为1050、1060、1070、1080℃,回火温度为500℃。首先将试样在设定固溶温度下保温60min,保证试样完全奥氏体化,随后将试样取出并油淬至室温,然后将油淬后试样放置于-70℃液氮中冷却120min,待试样温度回到室温后,置于回火炉中进行500℃×120min回火处理,再重复进行一次冷处理和回火处理后,得到最终测试试样。
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