前言
高速铁路动车组轴箱轴承是列车转向架系统的关键部件之一,其服役寿命、可靠性等指标直接影响动车组的运行秩序和安全。高速列车轴箱轴承在运行过程中需要承受高频次的循环载荷,这就要求轴承钢必须具有长疲劳寿命、高耐磨性、高冲击韧性和尺寸稳定等特性,这些特性的基础是钢材料的高洁净度、高均匀性、高硬度、良好的强韧匹配性和材料组织的稳定性。
目前高铁用渗碳轴承钢通过渗碳、二次淬火和回火处理获得具有板条状马氏体、贝氏体及少量铁素体和一定碳化物的基体组织,具有高硬度、优异的耐磨性和良好的滚动接触疲劳性能。但由于轴承钢合金成分含量较高,经常规淬火、回火后会存在不同等级状态的碳化物及一定数量的残余奥氏体。
根据标准GB/T 34891-2017《滚动轴承 高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件》要求,残余奥氏体的测量采用XRD法或磁性法测量,有异议时以XRD法为准。
本文使用意大利GNR公司的AREX D残余奥氏体分析仪对高铁轴承钢样品进行测试。AREX D结合了传统X射线衍射方法,并改进了其不足,如:测试时间过长、数据分析繁琐、无碳化物扣除功能,这些问题都被AREX D所解决。
仪器介绍
在现代工业生产加工体系中,残余奥氏体含量的精准调控是确保钢铁制品质量稳定性的关键环节。作为影响钢铁热处理后产品性能的核心指标,残余奥氏体含量的精确测量对于优化工艺参数、保障产品质量一致性具有不可替代的意义。
传统化学蚀刻法与金相分析法受制于检测灵敏度和测量精度的局限,难以满足工业级高精度检测需求。与之形成鲜明对比的是,X 射线衍射技术凭借的检测性能,可实现低至 0.5% 的残余奥氏体含量精准测定。基于此技术优势,美国材料与试验协会(ASTM)专门制定了 E975 标准方法,规范 X 射线法在近无规结晶取向钢残余奥氏体含量检测中的应用。
意大利GNR公司AREX D 台式残余奥氏体分析仪严格遵循 ASTM E975 标准设计开发,作为专业级检测设备,突破了传统 XRD 需依赖附加模块开展残余奥氏体检测的技术限制。该设备集成模块化设计与智能化操作界面,具备操作流程简化、检测效率高、数据可靠性强等显著优势,操作人员无需复杂培训即可快速掌握使用方法,有效降低了专业检测的技术门槛,为工业生产过程中的质量控制提供了高效可靠的解决方案。
结果及讨论
样品钢为一种高V含量渗碳轴承钢,属于低合金钢,采用VAR真空自耗工艺冶炼技术,样品在箱式电阻炉中进行热处理,流程为:一次淬火处理→二次淬火处理→回火处理,之后对试样进行冷处理,包括冷却及回火,流程为:一次冷却处理→一次回火处理→二次冷却处理→二次回火处理,测试结果参见下表。
由结果可见,最终结果残余奥氏体含量<1%,符合国标要求。
意大利GNR公司AREX D 台式残余奥氏体分析仪凭借创新的一体化集成设计,在同类检测设备中展现出优势。系统具备自动数据采集、智能算法分析及可视化报告生成功能,摒弃传统人工计算与复杂数据处理流程,真正实现 “一键检测,即刻出报告"的高效检测体验,大幅提升质量检测工作效率与分析的可靠性。