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 硬度对s45c钢材滚动磨损特性的影响

  s45c钢材是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能要求较高时,采用调质处理。冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调质的好。用于制造强度要求较高的零件,如齿轮、轴、活塞销等和受力不很大的机械加工件、锻件、冲压件和螺栓、螺母、管接。
  s45c钢材是制造拖拉机支重轮,汽车半轴、曲轴、凸轮轴以及机床齿轮等重要零部件的常用材料。这些部件通常在调质或正火后使用,失效形式为磨损。s45c钢材的耐磨性,特别是在不同载荷条件下,磨损率与材料硬度是否成正比关系研究不多,一般认为材料硬度越高越耐磨。45钢经正火+表面感应淬火可提高表面硬度、增加高耐磨性;而心部具有高强度、高韧性。硬度是材料抵抗塑性变形的影响因素之一,在摩擦磨损中具有重要的地位。随着材料硬度的提高,磨损变化很小,为软磨料磨损。硬度对磨损量的影响符合磨料磨损规律。
  s45c钢材的预处理状态为正火,正火后为珠光体铁素体组织。这种均匀分布的正火组织为轮子的最终热处理提供了良好的条件,并使最终热处理后轮子的心部和过渡层具有较好的塑性和韧性。用s45c钢材滚轮被表面感应淬火处理成不同的硬度,故具有不同的组织。s45c钢材在37HRC,45HRC,56HRC三种硬度的轮子淬硬层组织,硬度的轮子淬硬层中主要分布着马氏体+回火索氏体组织,随着轮面硬度的提高,淬硬层组织中马氏体数量不断增多、56HRC硬度的轮子淬硬层中主要分布着细小的马氏体针状组织材料在磨损过程中,磨面亚表层区域承受着严重的塑性变形,而高硬度的中碳马氏体变形主要是滑移变形方式进行,形成高密度位错缠结和位错胞,由于位错的可动性大,能缓和应力集中,不易萌发裂纹和促进裂纹扩展,因此具有很好的抗塑变磨损能力。