G13Cr4Mo4Ni4V鋼滲碳時(shí)粗大及網(wǎng)狀碳化物的成因及消除
發(fā)布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新時(shí)間：2016-07-05
G13Cr4Mo4Ni4V是新型高溫滲碳軸承鋼，具有較高的強(qiáng)度及耐高溫性能，已廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。軸承套圈加工流程為：鍛造→退火→車加工→滲碳→一次淬火→高溫回火→二次淬火→回火，其中，滲碳過(guò)程直接影響軸承工作表面的熱處理質(zhì)量。
G13Cr4Mo4Ni4V是新型高溫滲碳軸承鋼，具有較高的強(qiáng)度及耐高溫性能，已廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。軸承套圈加工流程為：鍛造→退火→車加工→滲碳→一次淬火→高溫回火→二次淬火→回火，其中，滲碳過(guò)程直接影響軸承工作表面的熱處理質(zhì)量。在滲碳過(guò)程中，一方面要使碳盡量均勻地?cái)U(kuò)散到零件表面，避免形成網(wǎng)狀碳化物，另一方面對(duì)已形成的網(wǎng)狀碳化物進(jìn)行消除。其目的是防止淬火時(shí)滾道表面因存在網(wǎng)狀碳化物而開(kāi)裂，影響軸承的耐磨性等使用性能。因此，有必要消除滲碳時(shí)形成的粗大碳化物，減少滲碳過(guò)程中網(wǎng)狀碳化物形成幾率。洛陽(yáng)LYC軸承有限公司的研究人員制定了研究方案，開(kāi)展相關(guān)的熱處理工藝試驗(yàn)。??
G13Cr4Mo4Ni4V軸承鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表1。
????表1?G13Cr4Mo4Ni4V軸承鋼的化學(xué)成分（ω，%）????????????????????????????????????????
元素
|
C
|
Cr
|
Mo
|
V
|
Ni
|
Mn
|
標(biāo)準(zhǔn)值
|
0.11～0.15
|
4.0～4.25
|
4.0～4.5
|
1.13～1.33
|
3.2～3.6
|
0.15～0.35
|
實(shí)測(cè)值
|
0.14
|
4.15
|
4.32
|
1.22
|
3.49
|
0.27
|
元素
|
Si
|
S
|
P
|
Co
|
W
|
Cu
|
標(biāo)準(zhǔn)值
|
0.1～0.25
|
≤0.01
|
≤0.015
|
≤0.25
|
≤0.15
|
≤0.10
|
實(shí)測(cè)值
|
0.16
|
≤0.01
|
≤0.015
|
≤0.25
|
≤0.15
|
≤0.10
|
?
滲碳過(guò)程中消除方法：根據(jù)擴(kuò)散第二定律，擴(kuò)散系數(shù)D與溫度T呈指數(shù)關(guān)系，晶界的粗大碳化物向晶內(nèi)、表層深處和表面外進(jìn)行強(qiáng)烈擴(kuò)散，使碳分布趨于均勻，從而消除網(wǎng)狀碳化物。高溫滲碳鋼滲碳時(shí)溫度為945℃，當(dāng)過(guò)程試樣出現(xiàn)粗大碳化物時(shí)將爐溫提高5℃，保持碳勢(shì)不變進(jìn)行擴(kuò)散試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散3～4小時(shí)即可消除網(wǎng)狀碳化物，將該方法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際加工，效果明顯。
二次淬火過(guò)程中消除方法：常規(guī)工藝下的高溫滲碳軸承鋼套圈的滲碳層二次淬、回火組織應(yīng)為均勻分布的碳化物+隱晶馬氏體+少量殘余奧氏體。對(duì)于出現(xiàn)粗大碳化物的套圈，通過(guò)調(diào)整加熱溫度或保溫時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度提高5℃或保溫時(shí)間延長(zhǎng)5min即可消除粗大碳化物。
對(duì)于形成網(wǎng)狀碳化物的套圈，通過(guò)提高溫度及延長(zhǎng)保溫時(shí)間的工藝方法進(jìn)行多次試驗(yàn)，均不能消除，只能通過(guò)補(bǔ)滲擴(kuò)散的方法進(jìn)行消除，但補(bǔ)滲擴(kuò)散出爐后，套圈需要經(jīng)過(guò)二次滲碳高溫淬火，淬火過(guò)程中在組織應(yīng)力和熱應(yīng)力共同作用下，套圈的變形量增大，外徑也會(huì)縮小，甚至超出尺寸要求，因此，滲碳時(shí)應(yīng)盡量避免網(wǎng)狀碳化物產(chǎn)生。
對(duì)于滲碳過(guò)程中有粗大碳化物的套圈，通過(guò)上述方法進(jìn)行處理，淬回火后硬度可達(dá)62HRC以上，與無(wú)粗大碳化物的套圈相比，其硬度提高1HRC。故為獲得較高硬度，可以在滲碳過(guò)程中控制粗大碳化物的含量，在后續(xù)二次淬火過(guò)程中進(jìn)行消除，但要根據(jù)套圈磨削留量的要求嚴(yán)格控制，防止粗大碳化物的深度超標(biāo)。
作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商，艾荔艾擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團(tuán)隊(duì)。在同客戶交易的過(guò)程中，我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的市場(chǎng)需求，艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
AILIAI has been a reliable partner and supplier of sophisticated and high-quality semi-finished products maed of alloys. In dialogue with our customers, we optimise our products to meet the specific application requirements. AILIAI develops the best alloy material solutions for current and future challenges.
獲取更多我們供應(yīng)的合金和服務(wù)信息，請(qǐng)致電086-021-67660801或發(fā)電子郵件kefu@ailiaigroup.com聯(lián)系我們，您也可以通過(guò)微博，微信，領(lǐng)英，XING，臉書(shū)和推特與我們互動(dòng)。
For more information on the alloys and services that we supply,?call us?at 086-021-67660801 or email us at kefu@ailiaigroup.com. You can also get in touch on social media, we are constantly active on?Weibo,?Weixin,?LinkedIn,?XING,?Facebook?and?Twitter.