L'effet du traitement en solution sur l'acier à roulement à haute température G80T

L'acier G80T est un type spécial d'acier M50 fondu par solidification directionnelle sous laitier électrique, qui appartient à l'acier à roulement de deuxième génération avec une résistance à température moyenne jusqu'à 350 ℃. À en juger par les rapports nationaux et étrangers actuels, l'acier M50 est toujours le principal matériau de fabrication des roulements d'arbre principal de moteur d'avion, avec une température de fonctionnement maximale de 315°C. La valeur DN toujours croissante (le produit du diamètre du roulement et de la vitesse du roulement) exige que le roulement principal du moteur ait une résistance à la flexion et à la torsion plus élevée, ce qui impose des exigences plus élevées sur la ténacité du matériau du roulement. Les résultats de recherche existants montrent que le matériau d'origine de l'acier G80T peut être affiné par recristallisation dynamique, atteignant ainsi l'objectif d'améliorer la ténacité du matériau de roulement et d'augmenter la résistance du matériau. Afin de s'assurer que les grains de l'acier G80T déformé à chaud ont à la fois des grains fins et une dureté élevée après le traitement de mise en solution, les chercheurs ont sélectionné comme matière première l'acier G80T à grains de structure fine après recristallisation dynamique, et ont étudié la température d'austénitisation et l'influence du temps d'austénitisation sur les propriétés structurelles.

Le matériau d'essai est une fusion de refusion de laitier électrique directionnel, un lingot d'acier coulé à haute température en acier G80T d'un diamètre Φ150 cm, et sa composition (fraction massique, %) est C0.82, Cr4.11, Mo4.19, V0.97 , et le reste Fe .

Après que le lingot ait été soumis à un recuit de diffusion à haute température pendant 5 heures, il est échantillonné et transformé en un échantillon cylindrique de Φ8 mm x 15 mm. Afin d'affiner la taille des grains par recristallisation dynamique, le testeur de simulation thermique Gleeble-3800 a été maintenu à 1200°C pendant 2 minutes, puis refroidi à 1050°C à 5°C/min, et une compression de 60% a été réalisée à une déformation taux de 10s-1. Déformé, puis refroidi à 600°C à 5°C/min puis refroidi à température ambiante pour obtenir un échantillon déformé.

L'échantillon compressé à chaud est traité en solution solide dans un four à résistance de type boîte à une température de 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 , au four de chargement chaud, le temps de maintien est de 5, 10, 30, 60 min, Trempe rapide à l'huile à la sortie du four. L'échantillon a été uniformément fendu en deux moitiés le long de la direction de la charge de pression pendant la compression thermique, et la structure et la dureté de la partie centrale de la section longitudinale ont été observées.

Les résultats montrent qu'avec l'augmentation de la température de la solution, la taille des grains d'austénite augmente lentement jusqu'à environ 7-8μm avant 1050℃, puis augmente anormalement avec l'augmentation supplémentaire de la température de la solution. La microdureté de l'acier d'essai augmente d'abord puis diminue avec la température de la solution solide. La microdureté atteint 921HV0.2 à 1050℃, ce qui est causé par l'effet combiné du renforcement des grains fins et du renforcement par précipitation du carbure. Les résultats des calculs thermodynamiques montrent que le comportement de croissance des grains de l'acier G60T comprimé à chaud à 80 % pendant le processus de ré-austénitisation est contrôlé par la diffusion des éléments d'alliage et que son énergie d'activation de diffusion est de 333 kJ/mol.

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