G13Cr4Mo4Ni4V是(shi)新型高溫(wen)滲(shen)碳(tan)(tan)軸承鋼，具(ju)有(you)較高的(de)(de)強度及耐(nai)高溫(wen)性能，已廣泛應(ying)用(yong)于航空發動機。軸承套圈加工流(liu)程(cheng)為：鍛(duan)造→退火→車加工→滲(shen)碳(tan)(tan)→一(yi)次淬火→高溫(wen)回(hui)火→二(er)次淬火→回(hui)火，其中(zhong)，滲(shen)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)直(zhi)接影響軸承工作表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)熱(re)處理質量。在滲(shen)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，一(yi)方面(mian)要使(shi)碳(tan)(tan)盡(jin)量均勻地擴(kuo)散(san)到零件表(biao)(biao)面(mian)，避免形(xing)成(cheng)網(wang)(wang)(wang)狀碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，另一(yi)方面(mian)對(dui)已形(xing)成(cheng)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)狀碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)進行(xing)消除。其目的(de)(de)是(shi)防止(zhi)淬火時(shi)滾(gun)道表(biao)(biao)面(mian)因存在網(wang)(wang)(wang)狀碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)而開裂，影響軸承的(de)(de)耐(nai)磨性等使(shi)用(yong)性能。因此，有(you)必要消除滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)粗大(da)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，減少(shao)滲(shen)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中(zhong)網(wang)(wang)(wang)狀碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)形(xing)成(cheng)幾(ji)率。科研人員制(zhi)定了研究方案，開展相關的(de)(de)熱(re)處理工藝(yi)試(shi)驗。
G13Cr4Mo4Ni4V軸承鋼的化學成分見表1。
滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)過程中消除方法：根(gen)據(ju)擴(kuo)散(san)第二定律(lv)，擴(kuo)散(san)系(xi)數D與溫(wen)(wen)度T呈指(zhi)數關系(xi)，晶界的(de)粗大碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)向(xiang)晶內、表層深處和(he)表面外進行強烈擴(kuo)散(san)，使碳(tan)(tan)(tan)(tan)分布趨(qu)于均勻，從而消除網狀碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)。高溫(wen)(wen)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)鋼滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)溫(wen)(wen)度為(wei)945℃，當過程試樣(yang)出現粗大碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)時(shi)將爐溫(wen)(wen)提高5℃，保持碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢不變進行擴(kuo)散(san)試驗，發現擴(kuo)散(san)3～4小時(shi)即可消除網狀碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)，將該方法應用于生(sheng)產(chan)實際加工，效果明顯。
二(er)次(ci)淬火過程中消除方法(fa)：常規工藝下的高(gao)溫滲碳(tan)軸(zhou)承鋼(gang)套圈的滲碳(tan)層二(er)次(ci)淬、回火組織(zhi)應為均勻分布的碳(tan)化物+隱(yin)晶馬(ma)氏體+少(shao)量殘余(yu)奧氏體。對于出現(xian)粗(cu)大碳(tan)化物的套圈，通(tong)過調整加熱溫度或(huo)(huo)保溫時(shi)間進(jin)行試驗(yan)，發現(xian)當溫度提高(gao)5℃或(huo)(huo)保溫時(shi)間延長5min即可消除粗(cu)大碳(tan)化物。
對于(yu)形(xing)成(cheng)網(wang)狀碳(tan)(tan)(tan)化物的(de)(de)套圈(quan)，通過(guo)提高溫(wen)度及(ji)延長保溫(wen)時間的(de)(de)工藝方(fang)法(fa)進行多(duo)次試(shi)驗，均不能(neng)消除，只(zhi)能(neng)通過(guo)補(bu)滲擴散(san)的(de)(de)方(fang)法(fa)進行消除，但補(bu)滲擴散(san)出爐后(hou)，套圈(quan)需要(yao)(yao)經過(guo)二次滲碳(tan)(tan)(tan)高溫(wen)淬火，淬火過(guo)程中在組織(zhi)應(ying)力和熱應(ying)力共(gong)同(tong)作用(yong)下，套圈(quan)的(de)(de)變形(xing)量(liang)增(zeng)大，外徑也會縮小，甚至超出尺(chi)寸要(yao)(yao)求，因此，滲碳(tan)(tan)(tan)時應(ying)盡量(liang)避免網(wang)狀碳(tan)(tan)(tan)化物產生(sheng)。
對于(yu)滲碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中有粗(cu)大(da)碳(tan)(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)套(tao)圈(quan)，通過(guo)上述方法進行(xing)處理，淬回(hui)火后硬度可達62HRC以(yi)上，與無粗(cu)大(da)碳(tan)(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)套(tao)圈(quan)相比，其硬度提高(gao)1HRC。故為獲(huo)得較高(gao)硬度，可以(yi)在(zai)滲碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)中控制粗(cu)大(da)碳(tan)(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)含量，在(zai)后續二次淬火過(guo)程(cheng)中進行(xing)消(xiao)除(chu)，但要根據套(tao)圈(quan)磨削留量的(de)(de)(de)要求嚴格控制，防止粗(cu)大(da)碳(tan)(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)深度超標。
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