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回火热处理对M50钢组织及摩擦磨损性能影响

摘要：轴承作为高速运动机械设备中的重要部件，广泛应用于汽车、高铁、风电、精密机床以及航空航天等各个领域中^[1-3]。M50轴承钢为一种钼系低合金高速轴承钢，有着良好的综合性能以及低合金元素含量，能够很好地满足服役温度为315℃以下的发动机主轴轴承要求^[4,5]。在轴承服役过程中，由于启动、急停、润滑不足等局部乏油及干摩擦对轴承材料损伤较大，本实验对淬火态M50轴承钢进行160℃、300℃、540℃不同回火温度热处理，采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究了回火温度对M50钢微观组织、硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：经1090℃淬火后M50钢显微组织由马氏体、碳化物及残余奥氏体组成，硬度为851HV，残余奥氏体含量为18%；回火后M50钢组织中马氏体转变为回火马氏体，随着回火温度的升高，试验钢硬度先降低再升高，其中，300℃回火时材料硬度较低，540℃回火出现二次硬化现象，硬度值较大，残余奥氏体含量较低为1.34%；摩擦磨损试验表明：540℃回火处理可以有效降低摩擦系数，降低磨损率，磨损机制为轻微磨粒磨损伴随粘着磨损。