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轴承钢裂纹缺点剖析与研讨
中国轴承网 发布时间:2015/11/26
以GCr15为代表的高碳铬轴承钢是轴承钢中产值最大的钢种，由于轴承的作业特点是接受强冲击载荷和交变载荷，其作业环境恶劣，因而请求轴承钢具有高且均匀的硬度、高接触疲劳强度、杰出的耐性和必定的淬透性。近来某钢厂在日常查验中发现个别GCr15轴承钢试样呈现裂纹，为了找出裂纹发生的因素，研讨人员进行了具体的剖析与评论，为实践出产供给了理论依据。
GCr15轴承钢的化学成分见表1，热轧态安排为细片状珠光体+碳化物（Fe，Cr）3C，一般需经球化退火，淬火+低温回火热处理，热处理后安排为细小的隐晶马氏体+渗碳体颗粒。
对裂纹缺点试样进行切开取样，用标乐磨抛机磨制抛光，用日本电子JSM-6490扫描电镜对裂纹缺点进行平面、横截面观察，采用牛津仪器OXFORD对裂纹内进行能谱成分剖析，采用日本岛津EPMA-1720电子探针对裂纹及其邻近进行微区成分元素偏析剖析，然后用4%硝酸酒精腐蚀后进一步观察裂纹邻近安排变化状况。
金属学理论一般以为晶界是强化元素，即晶界的键合力高于晶内，只要在晶界被弱化时才会发生沿晶脆断。一般状况下，构成晶界弱化的因素有几个方面：一是晶界沉积相构成的沿晶开裂，是由晶界的夹杂和第二相沉积构成的，晶界上的分出相一般是不接连的，呈球状、棒状或树枝状，有时可掩盖50%以上的晶界面积，晶界沉积相越多，开裂应力越低。二是杂质元素在晶界偏聚构成沿晶脆断，主要有元素周期表中的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族的主族元素，如Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te等。三是环境介质浸蚀而致使的沿晶开裂，如铜脆、镉脆等。四是高温下的沿晶开裂，主要有焊接热裂纹、磨削裂纹、蠕变开裂等。
从扫描电镜、电子探针的裂纹内成分剖析成果来看，排除了杂质元素的偏聚影响，别的，所研讨的试样热轧后仅经退火工序，没有经过环境介质的影响和高温的促进作用，也排除了第三、四种因素。经剖析发现裂纹内含有C、O、Cr、Si、Mn等元素，且Cr含量的反常偏高，说明晰晶界有下降晶界强度的腐蚀性物质存在，从电子探针的面扫描成果能够看出：晶界上Cr分出物的掩盖率远远大于50%的晶界面积，契合第一种状况，即晶界上有沉积相构成的沿晶开裂。因而，实验剖析的试样裂纹应是在炼钢过程中部分高浓度的Cr块未溶解而构成的Cr偏析，能谱剖析成果C、Cr的成分份额挨近Cr23C6,在晶界构成了相似不锈钢中的富Cr的碳化物而弱化了晶界，致使沿晶裂纹的发生。
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