深冷处理对G20Cr2Ni4A渗碳轴承钢力学性能的影响

G20Cr2Ni4A

深冷处理对G20Cr2Ni4A渗碳轴承钢力学性能的影响

G20Cr2Ni4A钢作为轴承行业常用的渗碳轴承 钢，被广泛用于制造轧机轴承、矿山机械、重型车辆 轴承、风电主轴轴承等，工作时不仅需承受高负荷， 而且承受高的冲击和耐磨性能。随着我国装备制造 业的发展，要求轴承应用于极寒的工作环境；同时要 求轴承在使用维护过程中，确保其套圈重新研磨后 而不损失其表面的高硬度。因此G20Cr2Ni4A渗碳 钢制轴承热处理的内在质量，除了满足行业标准 {JB／T 8881--201 1滚动轴承零件渗碳热处理技术条 件》规定的58～63 HRC要求外…，对材料在一定条 件下的力学性能数据，也明确的提出了要求。不仅 提供材料渗碳后的机械性能，也要提供深冷处理后 的机械性能。而现有的技术资料缺乏深冷处理的机 械性能数据，因此通过研究G20Cr2Ni4A钢经深冷处 理与未深冷处理组织和性能的变化规律，满足用户 的关注需求，具有重要的实际生产意义。

试验用G20Cr2Ni4A钢的主要化学成分 

试验方法

在HR．150洛氏硬度计上测量冲击试样硬度；用 金相显微镜观察显微组织；利用ZDC2302N-3金属摆 锤冲击试验机测定不同处理条件下冲击功A。在 W．300液压式万能材料试验机上进行拉伸试验。

试验结果

力学性能试验工艺方案

深冷处理的温度为低于一130 oC，考虑到本次试 验的热加工条件，因此深冷处理选择在液氮中进行， 温度为一196 qC，性能试验的方案见表2。渗碳过程 按照G20Cr2Ni4A钢产品的加工工艺规范进行，二次 淬火及随后的低温回火采用与产品的低温回火规范 相同。据资料报道以及其它工艺试验表明，深冷处 理按排在二次淬火后低温回火前，深冷效果较好。 为了保证试验的数据准确性，拉伸试样和冲击试样 按试验方案表2进行试验，其中每个工艺条件下分 别进行两组试验，每组试验是一个拉伸试样，三个冲 击试样。

不同深冷试验对渗碳钢组织和力学性能的影响

拉伸试验结果见表，冲击试验结果见表，冲击值为每组的平均值。从表可以看到，G20Cr2Ni4A渗碳钢无论是否进行深冷处理，其抗拉强度尺。均高于未渗碳试样；随着深冷处理时间的延长，抗拉强度R。均稍有增加。未渗碳试样各种状态的断面收缩率z、伸长率A均高于渗碳试样；而且它们的数值受深冷处理影响的变化幅度不大。从表可以看出，G20Cr2Ni4A渗碳钢的冲击性能试样无论是否进行深冷处理，其冲击功和冲击韧性均大大高于未渗碳试样的冲击功及冲击韧性。随着深冷处理时间的延长，其冲击功和冲击韧性均稍有减少。

按工艺方案未渗碳的冲击试样经二次淬火及万方数据

热处理技术与装备

深冷处理，在金相显微镜下500倍观察深冷处理前后试样的表层组织，均由板条状马氏体、贝氏体和少量铁素体组成，其组织形貌没有差别，是工艺3试验条件下，渗碳冲击试样深冷处理前后表层组织的变化，渗层组织均由隐晶马氏体和残余奥氏体组成，显然深冷处理前后光学显微组织没有发生明显变化。对于本次性能试验而言，渗碳试样无论是拉伸试样还是冲击试样，从表面到心部都是全部渗透的。按照JB／T 8881—2011滚动轴承零件渗碳热处理技术条件，G20Cr2Ni4A渗碳钢的表面层组织及心部组织在500倍下评定，符合JB／T 8881—201 1规定组织的技术要求。