金属学报

作者：侯志远, 刘威峰, 徐斌, 孙明月, 时婧, 任少飞

单位：1 中国科学院金属研究所 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室 沈阳 110016；2 中国海洋大学 材料科学与工程学院 青岛 266003；3 中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 110016

关键词：M50轴承钢,一次碳化物,孔洞,热变形,愈合,

基金：国家重点研发计划项目(2018YFA0702900);国家自然科学基金项目(51774265);国家自然科学基金项目(51701225);国家自然科学基金项目(52173305);国家重大科技专项项目(2019ZX06004010);中国科学院战略重点研究项目(XDC04000000);中国核工业集团领创研究项目，以及中国科学院青年创新促进会项目

M50轴承钢广泛应用于航空发动机主轴轴承的制造，轴承钢热加工产生的孔洞极易作为疲劳裂纹的萌生源导致轴承的疲劳破坏。本工作通过热模拟实验和OM、SEM、EBSD、原位扫描等方法系统研究了不同应变速率(0.001~1 s-1)、变形温度(1000~1150℃)和应变(10%~50%)对M50轴承钢内部孔洞产生行为的影响，以及后续保温处理过程中孔洞的愈合机制。结果表明，轴承钢内部一次碳化物M2C和MC与基体硬度的差异导致非协调变形，从而在碳化物与基体交界处产生孔洞，此外碳化物的破碎也会促使孔洞在其内部形成。通过对不同条件下孔洞的产生情况进行定量分析发现，在高应变速率(1 s-1)、低变形温度(1000℃)、中等变形量(30%)的条件下，M50轴承钢内部产生的孔洞最多。变形后的保温处理可显著促进孔洞的愈合，其中保温处理后孔洞愈合区域富集Cr元素。

来源：2024年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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