热处理和残余应力对钢球滚动疲劳寿命的影响

滚动轴承是一种重要的机械零件,是工业和人们日常生活的基础。要求轴承圈和滚动元件的接触面具有很高的承受周期性载荷的稳定性。对于深沟滚珠轴承这样的滚动轴承,其滚珠广泛采用高碳铬轴承钢(JIS SUJ2)制作。笔者研发了可靠性较高的钢球材料,弄清了与滚动疲劳有关的特性的影响。本文采用热处理工艺(淬火和回火)、啧丸及制造工艺不同的各种钢球,研究了热处理和喷丸处理产生的残余应力对滚动疲劳寿命的影响,从而弄清了硬度和组织对钢球滚动疲劳寿命的影响,获得了最合适的热处理工艺。此外还弄清,喷丸产生的残余应力会缩短钢球的疲劳寿命,提出了最佳的残余应力分布。     

一种超高碳钢的滚动接触疲劳研究

研究了一种C含量为1.29%(质量分数)的超高碳钢在最大Hertzian应力4400 MPa,良好润滑条件下的滚动接触疲劳行为,同时测试了传统GCr15和SKF3高碳铬轴承钢的滚动接触疲劳寿命以作为对比.结果表明,相同条件下,超高碳钢的额定寿命(L10寿命)分别是GCr15钢和SKF3钢的2.14和1.81倍.超高碳钢的原奥氏体平均晶粒尺寸为6.91μm,仅约为GCr15和SKF3钢的一半.同时,淬回火态超高碳钢的硬度为64.5 HRC,高于GCr15和SKF3钢.     

我国轴承钢的现状与发展概况

轴承是机械设备的重要基础件之一。用于制造各类滚动轴承套圈和滚动体的钢为轴承钢。轴承的工作环境和使用条件决定轴承材料应具有高的硬度和耐磨性、高的抗压强度和接触疲劳强度 ,此外 ,还应具有一定的韧性、良好的尺寸稳定性和工艺特性等 ,有些特定场合则要求材料具有耐蚀性或耐高温性能。本文主要述说轴承钢的类别、钢号、主要特点、应用和一些发展情况。1　轴承钢的类别和ＩＳＣ代号国际标准化组织ＩＳＯ将轴承钢分为全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢四类。我国的分类方法与ＩＳＯ分类相似 ,名称相应为高碳铬…     

高洁净轴承钢夹杂物评价与滚动接触疲劳寿命

为了探讨低氧高洁净轴承钢的夹杂物评判标准,对相同工艺下生产的T.[O]≤5μg/g的高洁净轴承钢,使用夹杂物评级和统计极值法进行了评价。并对试验钢的滚动接触疲劳(RCF)寿命进行了测定。结果表明,两组试验钢的滚动接触疲劳寿命存在明显差异,使用统计极值法可以对高洁净轴承钢进行有效区分,两组试验钢在30 000 mm~2参考区域内最大夹杂物尺寸预测值分别为41和27μm;当最大接触应力为4.5 GPa时,两组试验钢所对应的RCF寿命(L_(10))分别为6.58×10~6和7.41×10~6r。当氧含量很低时,硫含量较高所导致的硫化物增多将使夹杂物的预测尺寸偏大。     

高性能轴承钢的比较分析

对多种高性能轴承钢进行了比较分析。渗碳轴承钢比整体淬硬钢强度低,但塑性和韧性要高,现行钢种中仅CSS-42L、M62钢的硬度达到68 HRC,意味着有更大的动态承载能力。高Cr型的Cr-Mo-V(Co)系轴承钢有较好的热硬度,其中CSS-42L、M62钢500 ℃时的热硬度超过58 HRC。P675、Ferrium C61、M50NiL等钢的渗层硬度分布比较合理,虽然CSS-42L钢有很高的表面硬度,但其渗层存在硬度“凹区”,限制了高载荷条件下的使用。耐蚀性是影响轴承寿命的最重要指标,耐蚀性较好的有Cronidur 30和Pyrowear 675(P675)钢,CSS-42L钢和M50NiL钢耐蚀性较差。除CSS-42L钢外,350 ℃以上使用的轴承钢残留奥氏体体积分数少于10%;CSS-42L钢残留奥氏体量太多,高温下使用时在温度和载荷的作用下奥氏体发生转变,会影响尺寸稳定性,限制了它在宇航领域的使用;目前可供在500 ℃使用的轴承钢有粉末型高速钢M62和ASP2060。渗碳/渗氮可使钢表面产生残余压应力,有利于提高疲劳寿命,P675、M50NiL钢的亚表层压应力大于CSS-42L钢。虽然球-杆试验机测试的疲劳寿命CSS-42L钢约是Pyrowear 675钢的两倍,但在轴承的高载荷加速试验中润滑不足时Pyrowear 675钢的疲劳寿命高于CSS-42L钢。     

支承辊用Cr5钢线接触滚动疲劳性能

研究了940℃淬火450℃、535℃回火，两种热处理工艺下Cr5型支承辊用钢的线接触滚动疲劳性能，测定了其P-σ-N曲线。结果表明，Cr5钢450℃回火后硬度为51～52HRC的试样，比535℃回火后得到硬度为45～46HRC的试样能承受更高的疲劳应力。     

马氏体轴承钢碳氮共渗滚动接触疲劳失效机理EI北大核心CSCD

碳氮共渗工艺应用广泛,但对碳氮共渗后零部件的滚动接触疲劳失效机理研究较少。采用气体碳氮共渗对马氏体轴承钢进行表面改性处理,对碳氮共渗试样进行滚动接触疲劳试验,研究碳氮共渗对轴承钢滚动接触疲劳性能的影响及其失效机理。研究结果表明:碳氮共渗试样表面硬度、残余应力和残余奥氏体含量显著提高,使得其接触疲劳寿命明显高于常规试样。疲劳裂纹萌生于表面和亚表面,其中大量表面平行裂纹主要由表面白色蚀刻层硬度梯度变化而导致,表面材料受到严重微观塑性变形产生晶粒细化;亚表面裂纹萌生位置受最大应力的分布和渗层厚度的影响。表面和亚表面疲劳裂纹的扩展和连接最终导致碳氮共渗试样出现浅层剥落和分层剥落的失效形貌。     

电渣熔铸WC/钢复合材料的磨损性能研究

用电渣熔铸的方法成功制备了WC颗粒增强轴承钢复合材料，并对其磨损性能进行了研究。试验结果表明：WC相溶解于钢基体相并沿晶界生成复式碳化物，两相界面实现冶金结合，界面处合金元素的微区浓度存在过渡区，界面结合强度大为提高；磨损过程中，疲劳裂纹首先在承受较大应力的硬质相内部萌生，导致硬质相脆性脱落加剧磨损，整个过程表现为疲劳磨损和磨粒磨损的综合作用。     

谈轴承钢及其冶金质量检验

在各种运输车辆、机床、传动机械以及其他高速转动的机械中,轴承是不可缺少的零部件,而轴承钢就是用来制造各种滚动轴承的专用钢种。轴承钢正向着高质量、高性能和多品种的方向发展。文章分别介绍了轴承钢的质量要求,轴承钢的轧制工艺,轴承用钢的常见缺陷以及轴承钢材的检验方法。     

G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢的研究

本文对G8Si Mn Mo VRE钢进行了系统的热处理工艺试验和机械性能试验。试验结果表明:G8Si Mn Mo VRE钢的冲击韧性比渗碳轴承钢高,比高碳铬轴承钢高3倍多;淬透性的有效壁厚大于70 mm,抗拉强度比渗碳钢和高碳铬轴承钢高,是取代高镍、铬渗碳轴承钢的理想钢材。