GCr15SiMn轴承钢超声滚压表层组织及性能分析

作     者：高心寰 潘金芝 陈春焕 程志 任瑞铭 GAO Xin-huan;PAN Jin-zhi;CHEN Chun-huan;CHENG Zhi;REN Rui-ming

作者机构：大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 大连交通大学辽宁省轨道交通关键材料重点实验室辽宁大连116028 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第3期

页      面：262-270页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：大连市科技创新基金项目(2019J11CY016) 国家重点研发计划(2020YFB2007802) 

主　　题：GCr15SiMn轴承钢 超声滚压 机加工细晶 表层组织 表面性能 

摘      要：目的 通过不同超声滚压加工工艺对GCr15SiMn轴承钢磨削态试样进行表面强化处理,并研究超声滚压加工工艺对表层组织及性能的影响。方法 采用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面、截面组织进行观察,并用粗糙度仪和硬度仪对表面粗糙度、显微硬度进行表征。对不同电流、静压力参数下超声滚压加工试样表面、截面组织和性能的差异进行了分析。结果 根据机加工细晶层及微裂纹可将原始试样分为3类:第1类为无裂纹机加工细晶层;第2类为有裂纹机加工细晶层;第3类为无机加工细晶层。超声滚压加工后,3类表层均被预置塑性变形层,但塑性变形层厚度有明显差别,第3类原始试样形成的塑性变形层最厚,约为2μm;试样表面磨削犁沟变浅,粗糙度显著改善,较原始粗糙度值降低了67%,表层磨削微裂纹扩展,部分表层机加工细晶剥落,表面微裂纹尖端角度减小,表面缺陷减少;表面硬度分布均匀性得到改善并预置表面硬化层,较原始表面硬度提升2%。结论 随电流的增加,粗糙度降低,塑性变形层的厚度和连续性提高,硬化层的硬度及厚度基本不变。随静压力的增加,硬化层的硬度及厚度增加,塑性变形层的厚度和连续性提高,粗糙度基本不变。