吴玉成，刘明，付中元，王教翔

(中国航发哈尔滨轴承有限公司，哈尔滨 150025)

G80Cr4Mo4V钢具有高强度、高硬度和好的高温下尺寸稳定性以及优良的接触疲劳性能，广泛应用于航空发动机主轴轴承。由于Cr，Mo和V等合金元素的加入，会与C形成多种碳化物，从而显著提高G80Cr4Mo4V钢的强度和硬度。但这些碳化物带来良好力学性能的同时也会降低其热加工性能，如G80Cr4Mo4V钢锻造过程中的热加工区间较窄，不规则的锻造变形使局部多条碳化物带重叠并导致局部碳化物聚集等问题。国外M50钢(等同于G80Cr4Mo4V钢)的锻造工艺早已成熟并已广泛应用，虽然我国G80Cr4Mo4V钢轴承也广泛应用，但G80Cr4Mo4V钢航空发动机轴承仍存在使用寿命低的问题。套圈锻造工艺对轴承使用寿命有显著的影响，随着航空工业的发展，对轴承使用寿命及可靠性提出了更高的要求，因此，亟需对现有轴承套圈锻造工艺进行优化，进而提高轴承使用寿命。

1 原材料

原始棒料采用G80Cr4Mo4V钢，执行标准为GJB 9659—2019《航空发动机用高温轴承钢G80Cr4Mo4V规范》。棒料采用真空感应+真空自耗的方式双真空冶炼，经热轧退火、磨光后交付。化学成分标准要求及实测值见表1。

表1 G80Cr4Mo4V 钢化学成分的质量分数Tab.1 Mass fraction of chemical composition for G80Cr4Mo4V steel %

2 原锻造工艺

2.1 工艺流程

以某航空发动机用角接触球轴承外圈为例，原工艺路线为预热、高温加热、镦粗、冲孔、冲连皮、反炉加热、辗扩及灰冷，如图1所示，图中S表示有效壁厚。

图1 外圈原锻造工艺Fig.1 Original forging process of outer ring

2.2 存在的问题

原锻造工艺(简称原工艺)存在以下问题：需两次或两次以上加热，脱碳氧化层较深，局部存在较大晶粒；……