貝氏體是1930年由美國冶金學(xué)家貝茵等人首發(fā)現(xiàn)有一種硬度高、類似馬氏體的組織存在并發(fā)表其成果的，故稱貝氏體。貝氏體是過冷奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間以下，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間以上這一中溫區(qū)間的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是鐵素體及其內(nèi)分布著彌散的碳化物所形成的亞穩(wěn)組織，屬于擴(kuò)散型相變產(chǎn)物。因?yàn)樗木C合機(jī)械性能好，所以研究及應(yīng)用越來越多。
貝氏體組織能提高高碳鉻軸承鋼的比列極限、屈服極限、抗彎強(qiáng)度和斷面收縮率等。貝氏體組織的突出特點(diǎn)是沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性好，表面殘留應(yīng)力為壓應(yīng)力。因此適用于裝配過盈量大、使用條件差的軸承，如承受大沖擊負(fù)荷的鐵路、軋機(jī)、起重機(jī)等軸承，潤滑條件不良的礦山運(yùn)輸機(jī)械或礦山裝卸系統(tǒng)、煤礦用軸承等。高碳鉻軸承鋼貝氏體等溫淬火工藝已在鐵路、軋機(jī)軸承上得到成功應(yīng)用，取得了較好效果。
常用的優(yōu)良特性如下：
1、擴(kuò)大了GCr15鋼應(yīng)用范圍，通常GCr15鋼在馬氏體淬火時(shí)套圈有效壁厚在12mm以下，但貝氏體淬火時(shí)由于硝鹽冷卻能力強(qiáng)，若采用攪拌、串動(dòng)、加水等措施，套圈有效壁厚可擴(kuò)大至28mm左右。
2、硬度穩(wěn)定、均勻性好
由于貝氏體轉(zhuǎn)變是一個(gè)緩慢過程，套圈在硝鹽中長時(shí)間等溫，表面和心部組織轉(zhuǎn)變幾乎同時(shí)進(jìn)行，因此硬度穩(wěn)定、均勻性好。一般GCr15鋼貝氏體淬火硬度為59~61HRC,均勻性≤1HRC，且不易出現(xiàn)像馬氏體淬火時(shí)因套圈壁厚稍大引起的硬度低、軟點(diǎn)、均勻性差等問題。
3、減少淬火、磨削裂紋
在鐵路、軋機(jī)軸承生產(chǎn)中，由于套圈尺寸大、質(zhì)量大，采用貝氏體淬火時(shí)，由于貝氏體組織比馬氏體組織韌性好，同時(shí)表面形成高達(dá)-400~ -500MPa的壓應(yīng)力，極大地減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時(shí)表面壓應(yīng)力抵消了部分磨削應(yīng)力，使整體應(yīng)力水平下降，大大減少了磨削裂紋。
4、軸承使用壽命提高
貝氏體組織軸承由于沖擊韌性好、表面存在壓應(yīng)力，裝配時(shí)套圈開裂，使用過程中外圈擋邊掉塊、內(nèi)套碎裂傾向性就大大減小。對受大沖擊載荷的鐵路、軋機(jī)軸承等使用壽命有了較大的提高。
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