42CrMo钢制风电轴承套圈调质工艺

 42CrMo钢制轴承套圈调质淬火冷却介质常采用油，由于油的冷却性能的限制调质后轴承套圈冲击功较低。42CrMo钢制风电轴承套圈的服役条件，对冲击功要求严格。为了达到42CrMo钢制风电轴承套圈的技术要求，有对42CrMo钢制风电轴承套圈的调质工艺进行试验。

1.工艺试验

（1）试验套圈

选用42CrMo钢制风电轴承套圈作为试验套圈。试验套圈尺寸：Φ700mm×Φ450mm×180mm（外径×内径×高），其化学成分见表1，化学成分符合GB/T 3077—1999。

表1   试验套圈的化学成分（质量分数）  （%）

（2）试验工艺

分别采用油和水剂淬火介质对42CrMo钢制风电轴承套圈进行调质试验。油淬火介质的冷却性能曲线见图1，水剂淬火介质的冷却性能曲线见图2；油淬火调质工艺曲线见图3，水剂淬火调质工艺曲线见图4。

图1油的冷却性能曲线

图2 水剂的冷却性能曲线

图3  油淬火调质工艺曲线

图4 水剂淬火调质工艺曲线

（3）试验套圈调质后力学性能

按图3和图4调质工艺分别对42CrMo钢制风电轴承套圈进行调质，并取样加工力学性能进行检验，检验结果见表2。

表2  力学性能检验结果

由表2可以看出，油淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈的力学性能不能满足技术要求；水剂淬火调质后轴承套圈的力学性能可以满足42CrMo钢制风电轴承套圈的要求。

2.结果分析

从图1和图2可以看出，由于油淬火介质高温冷却速度过小，从而导致轴承套圈淬硬层浅及淬火后马氏体数量少；而水剂淬火介质高温冷却速度比油快，采用水剂淬火后轴承套圈淬硬层深及淬火后马氏体数量多。淬火后马氏体数量的多少直接决定高温回火后索氏体的多少，索氏体的多少决定了轴承套圈的终力学性能。

低温阶段水剂淬火介质的冷却性能与油淬火介质相当，所以采用水剂淬火调质工艺调质后的轴承套圈也不会产生裂纹。

3.结语

（1）水剂淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈的力学性能可以满足42CrMo钢制风电轴承套圈的要求。

（2）水剂淬火调质后42CrMo钢制风电轴承套圈可以不产生淬火裂纹。