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无磁耐蚀轴承合金00Cr40Ni55Al3Ti是在前苏联40ХНЮ-ВИ合金基础上加入了Ti元素的一种高硬度无磁合金,前期学者主要集中于热处理工艺和组织性能方面,并未有热加工工艺、摩擦磨损和疲劳性能的研究,而且对强化机理研究相对欠缺。本论文在原有的基础上,利用OM、SEM、TEM和XRD等分析手段及热模拟实验,研究了00Cr40Ni55Al3Ti合金组织演变与高温塑性变形行为,固溶时效处理对组织特征与力学性能的影响,析出强化机理和室温旋转弯曲疲劳性能;通过摩擦磨损试验研究了试验合金的耐磨性能,初步探索出00Cr40Ni55Al3Ti合金不同摩擦条件下的磨损机理。(1)通过对00Cr40Ni55Al3Ti合金的热压缩试验,研究了合金的组织演变与高温塑性变形行为,结果表明:00Cr40Ni55Al3Ti无磁合金临界变形量为10.8%,合金变形量大于临界值,合金奥氏体发生动态再结晶和球状α-Cr相形核长大;变形速率为0.1s-1时,合金发生间歇动态再结晶,变形速率为5s-1时,晶界处球状α-Cr相形核长大引起变形不协调,峰值应力后出现软化波动现象;合金变形量为60%的热变形激活能为397.077KJ/mol。根据热加工图确定了适宜热加工区域:变形温度为10801100℃、变形速率?为0.10.35s-1和变形温度为11201190℃、变形速率?为4.510s-1以下,与合金锻造试验测试结果相符。(2)通过对00Cr40Ni55Al3Ti合金的固溶时效处理对组织特征与力学性能的研究,结果表明:在11501250℃进行固溶处理时,固溶温度越高,球状α-Cr相析出量越低。在1200℃时α-Cr相尺寸最小,析出量最少,硬度最低;固溶温度在1200℃以138℃/s进行冷却,在550℃保温6h时,00Cr40Ni55Al3Ti合金组织为球状α-Cr相、片层组织和非片层组织,片层组织硬度达703HV,非片层组织为249HV;时效温度采用600℃,时效时间分别为5h、6h和7h,显微组织为均匀分布的片层组织和球状α-Cr相,片层组织硬度分别为691HV、706HV和712HV,硬度较高的显微组织面积百分比越大时,合金对应的洛氏硬度越高。(3)采用强化理论对00Cr40Ni55Al3Ti合金的固溶时效析出强化机理进行计算,结果表明:固溶态强化作用主要以细晶强化为主,强化增量约为264 MPa,置换固溶强化为49.54 MPa位错强化29.0 MPa,第二相(α-Cr)相为9.46 MPa;时效态强化增量依次为:片层组织强化增量为940.82 MPa,第二相(γ′)强化以及由γ′相引起的共格应变强化为549.49 MPa,位错强化增量为334MPa,第二相(α-Cr)强化增量7.69MPa。(4)将固溶时效后的00Cr40Ni55Al3Ti合金放大QBWP-10000X型旋转弯曲疲劳试验机上进行室温旋转弯曲疲劳试验,结果表明:00Cr40Ni55Al3Ti轴承合金旋转弯曲疲劳极限强度达到973MPa;其中33.3%起裂于表面的TiN,53.3%起裂于硬质球状α-Cr相,其余13.4%由Al2O3引起起裂。旋转弯曲疲劳破断试样的σh/σw均大于1,且σh/σw越大疲劳寿命越短。(5)采用SRV-IV试验机对00Cr40Ni55Al3Ti合金进行室温微动摩擦磨损试验,结果表明:脂润滑的摩擦系数比干摩擦摩擦系数小0.65左右,且在不同摩擦条件下摩擦系数波动幅度较小。随着滑动速度的增加,磨损体积逐渐增加,磨斑深度、长度和宽度也逐渐增加,磨损体积的增加与磨损深度、长度和宽度的增加有关干摩擦时表现较为严重,脂润滑时增长趋势变缓,磨斑体积和磨斑深度、长度和宽度较干摩擦时低一个数量级。