42CrMo钢制风电轴承套圈调质工艺试验■王云广，孙小东，孙伟 摘要：42CrMo钢制轴承套圈调质淬火冷却介质常采用油，由于油的冷却性能的限制，调质后轴承套圈冲击吸收能量较低。42CrMo钢制风电轴承套圈特殊的服役条件，对冲击吸收能量要求严格。为了达到42CrMo钢制风电轴承套圈的技术要求，有必要对42CrMo钢制风电轴承套圈的调质工艺进行试验。 关键词：调质；风电轴承；套圈；工艺试验 1. 工艺试验（1）试验套圈 选用42CrMo钢制风电轴承套圈作为试验套圈。试验套圈尺寸：φ700mm×φ450mm×180mm（外径×内径×高），其化学成分见表1，化学成分符合GB/T 3077—1999。 （2）试验工艺 分别采用油和水剂淬火冷却介质对42CrMo钢制风电轴承套圈进行调质试验。油淬火冷却介质的冷却性能曲线见图1，水剂淬火冷却介质的冷却性能曲线见图2；油淬火调质工艺曲线见图3，水剂淬火调质工艺曲线见图4。 （3）试验套圈调质后力学性能 按图3和图4调质工艺分别对42CrMo钢制风电轴承套圈进行调质，并取样进行力学性能检验，结果见表2。 由表2可以看出，油淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈的力学性能不能满足技术要求；水剂淬火调质后轴承套圈的力学性能可以满足42CrMo钢制风电轴承套圈的要求。 2. 结果分析 图1 油的冷却性能曲线  图2 水剂的冷却性能曲线 表1 试验套圈的化学成分（质量分数） （%）  C Cr Mn Si Mo Ni Cu S P 0.391 1.05 0.628 0.258 0.18 0.12 0.13 0.012 0.015 表2 力学性能检验结果  力学性能-40℃冲击吸收能量AKV/J工艺RmRp0.2A Z硬度HBW /MPa /MPa （%）（%）油淬火调质工艺800 605 15 54 26 30 31 251水剂淬火调质工艺854 705 17.5 66 62 58 60 280 JB/T 6396—2006 800～950≥550≥13≥50≥27 241～302 从图1和图2可以看出，由于油淬火冷却介质高温冷却速度过小，从而导致轴承套圈淬硬层浅及淬火后马氏体数量少；而水剂淬火冷却介质高温冷却速度比油快，采用水剂淬火后轴承套圈淬硬层深及淬火后马氏体数量多。淬火后马氏体数量的多少直接决定高温回火后索氏体的多少，也就决定了轴承套圈的最终力学性能。  图3 油淬火调质工艺曲线  图4 水剂淬火调质工艺曲线 低温阶段水剂淬火冷却介质的冷却性能与油淬火冷却介质相当，所以采用水剂淬火调质工艺调质后的轴承套圈也不会产生裂纹。 3. 结语（1）水剂淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈的力学性能可以满足技术要求。 （2）水剂淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈可以确保不产生淬火裂纹。 20170314 作者简介：王云广、孙小东、孙伟，洛阳LYC轴承有限公司、航空精密轴承国家重点实验室。 |
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