W2Mo9Cr4VCo8是超硬型高鈷韌性高速鋼,該鋼具有高的硬度和紅硬性,同時回火穩(wěn)定性及耐磨性也非常好,易于機加工,廣泛用于金屬切削刀具的制造,但采用該材料制造軸承還不常見。
為了適應某型號軸承高硬度、高耐磨性和耐疲勞性能的工況要求,嘗試選用了W2Mo9Cr4VCo8鋼制造此類軸承。對軸承零件的熱處理工藝進行了詳細研究,以期找出熱處理工藝對該高速鋼硬度和組織的影響規(guī)律。試驗用料為直徑8mm的W2Mo9Cr4VCo8鋼退火狀態(tài)直條料,供貨條件滿足GB/T9943-2008《高速工具鋼》。
淬火試驗在WZC-45真空淬火爐內(nèi)進行,淬火溫度選用1150、1165、1180、1200和1220℃共5種。為減小加熱過程中試樣內(nèi)外溫度差和加熱時產(chǎn)生的內(nèi)應力,淬火前對試樣進行預熱,預熱溫度為850℃,預熱時間為20min。5種淬火溫度的加熱時間均為12min,采用油冷卻方式,冷卻15min后分別進行常溫和-78、-196℃冷處理,并保溫1h;冷處理后自然回暖至室溫,并分別在520、535和550℃下進行回火,回火時間均為1.5h,回火3次。試驗結果表明:1)W2Mo9Cr4VCo8鋼在1150~1220℃溫度區(qū)間淬火,淬火硬度逐漸降低。2)W2Mo9Cr4VCo8鋼在1150~1220℃溫度區(qū)間淬火,520~550℃溫度區(qū)間3次回火,硬度逐漸提高,這主要是淬火后的殘余奧氏體在冷處理和回火過程中大量分解轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體及碳化物析出的緣故。3)淬火組織晶粒度隨淬火溫度的升高逐漸增大,1220℃淬火后晶界出現(xiàn)了燒熔現(xiàn)象,為過燒組織。4)在3種不同的冷處理工藝下處理的試樣,經(jīng)同一回火溫度3次回火后,硬度及回火組織差別不大,殘余奧氏體含量均為零,因此可以不必進行冷處理。