【正文】 ..........................................................................................4 試驗過程 ..................................................................................................44 實驗方案 ........................................................................................................6 正交實驗數(shù)據(jù)表 .......................................................................................6 正交實驗設(shè)計步驟 ...................................................................................7 測洛氏硬度（HRC）并轉(zhuǎn)換為布氏硬度 ...................................................85 正交實驗結(jié)果及分析 .......................................................................................9 方差分析法 ..............................................................................................9 最佳水平 ................................................................................................14 各因素水平效應(yīng) ................................................................................14 最佳水平的選取 ...............................................................................156 金相顯微試樣的制備 .....................................................................................15 侵蝕 .......................................................................................................15 金相試樣制備 ........................................................................................167 結(jié)論 .............................................................................................................16致謝 .................................................................................................................18主要參考文獻(xiàn)與資料 ........................................................................................191 緒論GCr15 鋼是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的鉻系滾動軸承鋼， GCr15 鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對形成白點敏感性能大，有回火脆性。如滾珠、滾柱和軸承套圈等。因此滾動軸承鋼應(yīng)具有高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，對鋼的金相組織、化學(xué)成分要求是十分嚴(yán)格的，否則會顯著縮短軸承的使用壽命。而鍛軋狀態(tài)下的 GCr15 滾動軸承鋼原始組織中的碳化物的形態(tài)、分布、尺寸，對 GCr15 滾動軸承鋼的使用壽命起著至關(guān)重要的決定性因素。但是由于傳統(tǒng)常規(guī)等溫球化退火處理工藝加熱溫度高、保溫時間長且工藝流程比較復(fù)雜，使得傳統(tǒng)常規(guī)等溫球化退火處理工藝處理效率低，不利于大規(guī)模的現(xiàn)代化生產(chǎn)?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了通過電脈沖場作用，可以顯著提高球化退火工藝的效率，來探討一下脈沖電場對于 GCr15 滾動軸承鋼球化退火的新工藝。由于實驗中要用到兩個 SXZ—25—12 高溫箱式電阻爐，所以必須做出兩個完全配合的爐門，所用的材料是石棉和海綿墊子，石棉中含有玻璃絲，不小心弄到身上會很難受的，這是必須注意的。通過球化退火處理使 Cr15 滾動軸承鋼鋼組織中的碳化物以細(xì)小、球狀的形態(tài)彌散分布在基體中。因此采用一種加快碳化物球化速度，提高球化退火工藝效率的新方法，探討一種在脈沖電場作用下對 Cr15 滾動軸承鋼球化退化的新工藝，本次畢業(yè)設(shè)計主要是利用科研工作者對 Cr15 滾動軸承鋼球化退火實驗的最優(yōu)結(jié)果，與本次畢業(yè)設(shè)計的正交實驗—起探討不同方式脈沖球化退火的 Cr15 滾動軸承鋼組織和性能分析的實驗結(jié)果進(jìn)行比較和分析，得出最優(yōu)的實驗結(jié)果。在機(jī)器零件或工模具等工件的加工制造過程中，退火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序，安排在鑄造或鍛造之后、切削（粗）加工之前，用以消除單一工序所帶來的某些缺陷，為接下來的工序作準(zhǔn)備。這樣的鋼件，機(jī)械性能低劣，淬火時也容易造成變形或開裂。同時經(jīng)過退火后還可以使鋼件硬度達(dá)到170～250HBS左右，而且比較均勻，從而改善了鋼件的切削性能。 球化退火 球化退火是使鋼中的碳化物球化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。這不僅給切削帶來困難，而且還會引起淬火時產(chǎn)生變形和開裂。其主要目的是為了降低硬度，改善切削加工性，細(xì)化均勻組織提高材料的力學(xué)性能，并為以后的淬火熱處理做好準(zhǔn)備。將鋼加熱Ac1(20～30℃ ) 然后緩冷下來。等溫后隨爐冷至500℃左右出爐空冷。球化退火是與普通球化退火工藝同樣的加熱保溫后，不僅可縮短周期，而且可使球化組織均勻，并能嚴(yán)格地控制退火后的硬度，改善切削加工性能，獲得均勻的組織，為淬火做組織準(zhǔn)備，經(jīng)最終熱處理獲得良好的綜合機(jī)械性能。經(jīng)過淬火、回火后，使鋼得到回火馬氏體和粒狀碳化物組織，這種組織與片狀珠光體最終熱處理獲得的組織相比，在強(qiáng)度、硬度相同的條件下，塑性和韌性較高，且具有較高的接觸疲勞強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。按最簡單的理解來說就是利用特定的高頻高壓變壓器得到持續(xù)的高壓脈沖電場。質(zhì)量為 。表 1 GCr15 滾動軸承鋼化學(xué)成分材料 C % Si % Mn % Cr % P % S %GCr15~ ~ ~ ~ 根據(jù)老師的指導(dǎo)和自己認(rèn)真的查找資料，統(tǒng)計資料表明，因選材和熱處理工藝不當(dāng)，造成模具早期失效的情況約占失效總數(shù)的70%。綜合考慮材料來源、價格等因素，國內(nèi)常用Cr15系列鋼制作為常用冷作滾動軸承鋼。GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對形成白點敏感性能大，有回火脆性。Cr15滾動軸承鋼的臨界溫度表2 。將試樣上的氧化皮用砂輪打磨機(jī)打掉，保證試驗精度。建議裁剪成四段等長，以簡化試驗操作過程。 ）再將準(zhǔn)備好的第二組細(xì)鐵絲用相同的方法綁在第二根試樣上。將 2kw 的功率放大器放到已經(jīng)準(zhǔn)備好的凳子一上，將脈沖發(fā)生器放在準(zhǔn)備好的凳子二上。將脈沖信號發(fā)生器的輸出端子接在 2kw 功率放大器的輸入端口上，保證接觸牢固可靠。將三個電阻絲并聯(lián)在一起，連接時保證接觸牢固可靠。 （這個步驟主要是利于電阻絲組的散熱）用導(dǎo)線將電流計的一端將 2kw 功率放大器的一個輸出口串聯(lián)，在串聯(lián)上已經(jīng)并聯(lián)好的電阻絲組。到此，試驗設(shè)備也準(zhǔn)備完畢。自制爐門主要用于方便取樣。以后實驗的每個試樣的導(dǎo)線以及細(xì)鐵絲的連接方法與這個試樣的連接方法雷同。 箱式電阻爐 脈沖發(fā)生器功率放大器電流計電阻絲組圖 1 脈沖電場球化退火熱處理實驗示意圖本次試驗采用正交試驗法進(jìn)行試驗?，F(xiàn)在以試樣一，編號：1 為例作為介紹。用虎鉗夾持自制爐門封堵爐口。時間到達(dá)后，關(guān)閉 2kw 功率放大器電源，關(guān)閉脈沖信號發(fā)生器電源。當(dāng)時間到達(dá)后，將箱式電阻爐溫度設(shè)置到 700℃，在此期間，屬于爐內(nèi)冷卻階段。在此期間為爐內(nèi)冷卻。待冷卻后用虎鉗將細(xì)鐵絲在接頭處剪斷，用虎鉗輕敲斷口處氧化皮，直至氧化皮脫落。待冷卻后用紙條及膠帶對試樣做好標(biāo)