研究试验材料为一种耐高温轴承钢

本试验所用的高温轴承钢的主要化学成分（质量分数，%）为0.18C、16.0Cr、12.8Co、4.8Mo、2.4Ni，余量Fe。钢锭经过真空感应熔炼（VIM）和真空自耗重熔（VAR）熔炼后进行锻造，在1100℃下锻造成Φ100mm的棒料，锻造时保证终锻温度在900℃以上。沿棒料纵向切取试样，将试验钢在1060℃下固溶1h，迅速放入机油中淬火至室温后，装入冷柜进行-82℃冷处理2h，随后进行500℃高温回火处理2h。回火完成后重复上述冷处理和高温回火处理各1次，以稳定试验钢的组织性能。根据高温轴承的使用要求，设计回火时间分别为2、5、10、20、50和100h。
　　室温力学性能测试采用Φ5mm圆棒拉伸标准试样，根据GB/T228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》标准在WDT-10电子拉伸试验机上进行。室温冲击测试根据GB/T 229-2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》在JBN-300B型冲击试验机上进行。采用TME公司的TH300型洛氏硬度计在载荷砝码为150kg时进行硬度测试，试验值误差为±2HRC，每个试样打4点，取4点的平均值作为有效硬度值。采用Olympus GX51图像分析仪进行显微组织观察。

试验结果表明：随回火时间的延长，高温轴承钢的强度和硬度逐渐增加，而钢的塑性和冲击性能逐渐降低。回火时间的延长促进了试验钢中第二相的析出和长大，由于第二相的析出强化，使得钢的强度和硬度提高。冲击断口韧窝中析出相的数量随回火时间的延长逐渐增加，且尺寸有所增大，冲击断口中典型韧窝形貌逐渐减少，断裂机制逐步由韧性撕裂向解离断裂转变。试验钢经500℃×100h长时间回火后有少量μ相析出，μ相的析出使钢的塑性降低。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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