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SUS440C被大量应用在轴承领域,后期市场不容小视

2020-09-29 14:29

  有学者认为SUS440C在以后的市场将成为主力军,从而替代市面上经常看见的4CR13,2CR13等等,所以目前有关的学者在SUS440C的性能及处理方面做了很大研究,及对SUS440C能不能做轴承也做了大量细致的工作。

  随着航空航天等领域各种技术的发展,对航空航天等领域使用的轴承在防腐蚀、耐高温、长寿命方面的要求也越来越高。SUS440C不锈钢作为一种马氏体不锈钢,具有较好的耐磨性、耐腐蚀性能、抗高温性能,是目前特殊工况下精密轴承制造的材料。从SUS440C钢在轴承应用方面分析SUS440C钢的生产工艺、表面硬化及摩擦性能的发展现状,结合国内外SUS440C不锈钢的发展状况,针对其耐磨性和耐腐蚀性能提出解决方法,为进一步促进SUS440C钢作为轴承钢的应用提供了研究视角

  SUS440c不锈钢为高碳高铬马氏体型不锈钢,在国内与9Cr18Mo钢相对应,它是在9Cr18Mo钢的基础上发展而成的。由于SUS440c不锈钢的碳和铬的质量分数都比较高,热处理后碳化物数量多,因此440c不锈钢具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐高温和抗氧化性。同时,SUS440c不锈钢在大气、水蒸气和不超过300C的盐水溶液、硝酸及食品介质、海水中具有足够的耐蚀性,广泛应用于制造抵抗弱腐蚀性介质并能承受冲击负荷的零件。其中,SUS440c钢主要应用在高温轴承类零件上。高温轴承钢应具有高的高温硬度(50HRC)、尺寸稳定性、耐高温氧化性、低的热膨胀性和高的抗蠕变强度。其中前两项为选择高温轴承钢材料的主要指标,它主要适用于航空、航天等领域。由于这些领域的发展,促使喷气式发动机、燃气轮和宇航飞行器对制造要求越来越高,轴承的工作温度越来越高,甚至高于500 C,这样,高温轴承钢应运而生。另外,在这些领域中,燃气涡轮发动机正在朝着大功率、高速和高温的方向发展。在生产实践中需要真正意义上的高温轴承钢。所以,对440c钢的研究也就越来越重要。

  随着航空技术的发展,航空器的飞行速度不断提高,需要发动机的推重比越来越高,发动机轴承工作载荷越来越大,转速越来越快,环境温度越来越高。然而,轴承服役寿命不足已经成为制约我国航空发动机性能进一步提升的瓶颈之一通过研究表明,在长期的高温重载荷工作环境下,SUS440c不锈钢轴承的失效形式主要为表面失效,包括点蚀、磨损等形式,缩短了SUS440c钢高温轴承的寿命,严重威胁着设备的安全。如何延长SUS440c钢高温轴承服役寿命是一个待解决的问题。

  生产工艺包括机加工、热处理工艺和机械合金化等工艺。在国内,对这方面有相关报道。根据合金元素对SUS440C不锈钢的影响对其锻造工艺性能和工序要点进行了探讨。研究了不同热处理工艺对SUS440C钢轴向尺寸变化的影响规律,分析了尺寸变化机理。并且推荐了一种热处理工艺,经该工艺处理后的试样其尺寸变化率和硬度均达到零件的指标。为了防止SUS440C钢小型零件在1000 C的 CVD涂覆TiC过程中产生的脱碳使其在随后的热处理过程中得不到满意的硬度,在CVD前选择了合适的渗碳设备和渗碳处理工艺。研究了4400不锈钢注射成形工艺,重点研究了溶剂脱脂和热脱脂的脱脂工艺,并讨论了注射成形4400不锈钢的烧结变形的影响因素,提出了控制其烧结变形的措施。“采用硬切削加工技术直接精加工淬硬AISISUS440C不锈钢,并且通过选用表面粗糙度和残余应力作为评价表面完整性的指标对AISI SUS440C的硬切削加工工艺进行可行性验证。结果表明,这种加工技术均符合以上标准。考虑了磁力研磨,选用雾化快凝法制备的A1=03系球形磁性磨料,选取SUS440C不锈钢进行加工,表明磁力研磨对SUS440C不锈钢光整加工效果良好,疲劳强度和耐腐蚀性得到不同程度的提高。测量了SUS440C钢在常温到400 C时的高温硬度,随着温度的逐渐升高,4400钢硬度值总体呈下降趋势,但是在300C的时候硬度值稍有回升,但并不影响其硬度值呈总体下滑的趋势,利用机械合金化等工艺得到了TiC弥散强化

  SUS440C不锈钢,通过调整合适的工艺,可以得到强度和硬度均有所提高的SUS440C不锈钢材料。由于SUS440C钢的各种原因并且保温时间过长而出现孪品组织。消除9Cr18Mo不锈钢轴承零件锻造孪品组织的热处理工艺及其机理,根据孪品碳化物的严重程度,选择不同的热处理方法可消除孪品组织,从而使SUS440C钢的塑性提高。


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