机床轴承用新型合金钢制备和性能研究.pdfVIP

学兔兔 1 匐 似 机床轴承用新型合金钢的制备与性能研究 Preparationandpropertiesofthe new-type alloy steelformachine bearing 赵 辉，王红霞 ZHA0 Hui．v＼A／NG Hong—xia (郑州职业技术学院，郑州450121) 摘 要：以GCrl5钢为基础添加合金元素Nb、V和Y，在合金钢熔炼和浇注过程中采用机械振动辅助搅 拌，制备了机床轴承用新型合金钢，并进行了显微组织、力学性能和耐磨损性能的测试与 分析。结果表明，与商用GCrl5钢相比，该新型合金钢的20℃、200℃和500℃抗拉强度分别 提高12．5％、35．8％、106．1％，20℃、200℃和500℃屈服强度分别提高20．7％、68．7％、 147．6％，20℃、200~C和500~C磨损体积分别减小83．8％、82．4％、83．4％。 关键词：合金钢；机床轴承；机械振动；力学性能；耐磨损性能 中图分类号：TF125 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)o2(上)-0099-03 Doi：10．3969I／J．issn．1009-0134．2015．o2(I-)．26 0 引言 仪，对制备出的机床轴承用新型合金钢进行化学成 GCrl5钢是一种合金元素含量较少、接触疲劳强 分分析，分析结果如表1所示。 度较高、尺寸稳定性和抗蚀性 良好的高铬轴承钢 ， 在滚珠轴承 、机床滚珠丝杆 、涡轮喷气发动机喷 嘴 、衬套、柱塞等有着广泛的应用。但是 ，随着工 业技术的进步和机床轴承等产品性能要求的提高， 原有的GCrl5钢难以满足市场的需求，迫切需要开发 新的合金钢。众所周知 ，合金化和制备方法是改善 金属材料的两种有效途径。为此，本文以GCrl5钢为 基础，通过添加合金元素Nb、V和Y，并采用机械搅 拌辅助熔炼法制备 了机床轴承用新型合金钢，并对 其显微组织、力学性能和耐磨损性能进行 了测试与 图1 新型合金钢的制备过程 分析，为促进GCrl5钢在机床轴承上的应用提供了新 的途径。 1．2试验方法 1 试验材料与方法 试验制备的机床轴承用新型合金钢的显微组织 采用XJL一03型金相显微镜和JSM6510型扫描 电子显 1．1试样材料 微镜进行观察；其力学性能采用LDS1000型高温拉 本试验以GCr15钢为基础 ，添加0．5wt．％Nb、 伸试验机进行测试，测试温度分别为20。C、200。C 0．4wt．％V和0．3wt．％Y，在ZAZ型感应熔炼炉中进行 和500。C，并用JSM6510型扫描电镜观察拉伸断口形 合金钢的制备，在合金钢熔炼和浇筑过程中，均进 貌；其耐磨损性能采用MG一2000型高速高温摩擦磨 行机械振动辅助搅拌，机械振动频率为25Hz，试样 损试验机进行测试，测试温度分别为2O。C、200。C和 的制备工艺流程，如图1所示。采用SPECTROiQII 500。C，测试过程中选用的主要参数为：磨损载荷 型x射线荧光光谱仪和和GC一508A型红外硫磷分析 100N、磨轮转