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Cr4Mo4V鋼具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能和冷熱加工工藝性能，在400℃時(shí)其硬度仍能保持在58HRC以上，因而廣泛用于工作溫度在320℃以下、dn值在2.4×106mm?r/min左右的航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承。當(dāng)工作溫度大于200℃時(shí)，鋼中殘余奧氏體分解并引起尺寸變化，影響零件的正常使用。Cr4Mo4V鋼在正常加熱規(guī)范下淬火，殘余奧氏體含量較高，所以淬火后必須經(jīng)多次回火處理，使殘余奧氏體含量降到最低值。因此，應(yīng)選用合適的熱處理工藝，控制Cr4Mo4V鋼的顯微組織及殘余奧氏體含量，降低其在使用中尺寸變化率和磨削應(yīng)力，保證軸承的高精度、長壽命和高可靠性。
試驗(yàn)用料為Cr4Mo4V耐熱軸承鋼，采用真空感應(yīng)+真空自耗（VIM+VAR）的“雙真空”冶煉工藝制備，在VOQ2-65型雙室真空淬火爐中進(jìn)行淬火處理，淬火劑選用真空淬火油。共制備了16個(gè)試樣（每種工藝4個(gè)），分別用于對(duì)顯微組織、硬度、殘余奧氏體和斷裂韌性試驗(yàn)。
在Quanta600掃描電子顯微鏡和PhilipsCM200透射電鏡上觀察顯微組織；采用CrKα射線法分別測(cè)定馬氏體、奧氏體衍射峰，4峰兩兩組合得到4個(gè)殘余奧氏體含量值，取其均值；在MTS810-100kN電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行斷裂韌性（KIC）測(cè)試,預(yù)制疲勞裂紋參數(shù)。
為研究不同熱處理工藝對(duì)Cr4Mo4V鋼中殘余奧氏體的影響，對(duì)Cr4Mo4V鋼淬火后增加冷處理工序，測(cè)試不同熱處理工藝后Cr4Mo4V鋼中殘余奧氏體含量，可以看出，隨淬火溫度升高，Cr4Mo4V鋼中殘余奧氏體含量增加。由于該軸承鋼在高溫使用過程中殘余奧氏體易發(fā)生轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致體積變化，影響鋼的尺寸。因此，降低殘余奧氏體含量，可保證其制品尺寸穩(wěn)定性，提高零件使用壽命和可靠性。不同熱處理工藝后Cr4Mo4V鋼的斷裂韌性KIC值隨淬火溫度升高而減小。由于淬火溫度升高，馬氏體中固溶碳量增加，馬氏體較粗大，亞結(jié)構(gòu)中孿晶數(shù)量增加，脆性增大。試驗(yàn)研究結(jié)論如下：
（1）Cr4Mo4V鋼經(jīng)不同熱處理工藝處理后，其顯微組織均為回火馬氏體+碳化物（一次碳化物、剩余碳化物及析出碳化物）+少量殘余奧氏體，淬火溫度越高，馬氏體越粗大。
（2）Cr4Mo4V鋼中殘余奧氏體含量隨淬火溫度的升高而增加；淬火溫度相同時(shí)，在回火前增加冷處理工序，可有效降低殘余奧氏體含量，以提高尺寸穩(wěn)定性。
（3）Cr4Mo4V鋼斷裂韌性KIC值淬火溫度的升高而降低；但淬火溫度在1100℃時(shí)，由于殘余奧氏體數(shù)量增多，其脆性又有所減小。
（4）Cr4Mo4V鋼較優(yōu)的熱處理工藝為660℃×30min→850×40min→1070℃×55min+540℃×120min(3次）。
