443 / 2021-06-17 16:38:37

热处理工艺对GCr15轴承钢摩擦磨损行为的影响

滚动体与滚道间的摩擦磨损行为是影响精密机床轴承使役性能的重要因素。当今的高端精密机床轴承，普遍采用陶瓷滚动体，滚道为常用的GCr15轴承钢。模拟工况下，热处理工艺对GCr15轴承钢摩擦磨损行为的影响鲜有报道。本文采用球盘旋转对摩形式，考察了热处理工艺对两种润滑条件下（脂润滑，油润滑）GCr15轴承钢与Si₃N₄陶瓷球间的滑动摩擦磨损性能的影响。发现：两种润滑条件下，碳化物均匀热处理工艺的GCr15轴承钢磨损均小于碳化物不均匀热处理工艺的GCr15轴承钢。此外，采用球棒式滚动接触疲劳试验机，在脂润滑条件下，考察了热处理工艺对GCr15轴承钢与Si₃N₄陶瓷球间的滚动接触疲劳性能的影响。发现：碳化物均匀热处理工艺的GCr15轴承钢接触疲劳寿命反而小于碳化物不均匀热处理工艺的GCr15轴承钢。试验后，结合磨痕的形貌和能谱分析表征，讨论了热处理工艺对摩擦磨损行为的影响机理。