超声滚压对GCr15材料的表面性能影响.doc

超声滚压对GCr15材料的表面性能影响轴承是各类装备最重要的关键基础件之一,主要应用在矿山机械、精密机床、冶金设备等重大装备领域。轴承钢类零部件工作环境极其恶劣,对其表面性能提出了更高的要求。通过对比各类表面形变强化技术的特点,超声滚压表面强化技术是一种较为理想的新兴表面形变强化技术。本文将超声滚压强化技术应用于GCr15高碳铬轴承钢,对比分析了不同压下量的超声滚压与精车试样的表面粗糙度、表面显微硬度、金相显微组织、残余应力、耐腐蚀性等表面性能及摩擦磨损和疲劳裂纹扩展等力学性能。结果表明:超声滚压处理后,试样表面粗糙度降低3个等级,表面粗糙度值最小值为Ra=0.063μm;显微硬度由592.2HV提高到839.1HV,增加了41.69%,其硬度值随压下量的加大而提高;经超声滚压强化后,表层晶粒显著细化,渗碳体呈颗粒状并且均匀分布,晶粒细化层的厚度随压下量的增加而变厚;表层残余应力由拉应力转为压应力,经超声滚压强化后,试样的表层残余应力最低为-425.7MPa,最高为-560.6MPa;在一定范围内,随着压下量的增加,残余应力得到提高;相对精车试样,超声试样的耐腐蚀性显著提升,超声滚压试样放置于自然环境,三个月后表面基本未发生变化。超声滚压强化试样摩擦系数显著降低,磨损量低于未强化试样;疲劳裂纹扩展速率da/dN明显降低。