發布日期：2025-12-06
軸(zhou)承鋼内在質(zhi)量的綜合标(biao)志就是疲勞(láo)壽命，有學者(zhě)提出🏃觀點：降(jiàng)低氧含量仍(réng)未起到大幅(fú)度提高軸承(cheng)鋼疲勞壽命(ming)的作用。其實(shi)隻有同時降(jiang)低氧化物和(hé)硫化物含量(liàng)，才能充分挖(wa)掘材質潛力(lì)，大幅度提高(gao)軸承鋼的疲(pi)勞壽🈲命。
那(na)哪些因素影(ying)響軸承鋼疲(pi)勞壽命呢?分(fen)享如下：
1、氮化(huà)物對疲勞壽(shou)命的影響
有(you)的學者指出(chū)：鋼中增氮，氮(dàn)化物的體積(ji)分數卻下降(jiang)，這是由于😍鋼(gang)中夾雜物的(de)平均尺寸減(jiǎn)少的緣故，受(shou)技💛術所限，還(hai)🔴有相當數量(liàng)的小于0.2in夾雜(za)物顆粒未👈計(jì)算在💁内。恰恰(qia)是這些微小(xiao)的氮化物顆(kē)粒的存在狀(zhuàng)态，對軸承鋼(gāng)的疲勞壽命(mìng)有着直接影(yǐng)響。Ti是形成氮(dàn)化物的最強(qiang)元素之一，比(bǐ)重小，易上浮(fu)，還會有一部(bu)分Ti留在鋼中(zhong)形成多棱角(jiǎo)的📧夾雜物。這(zhè)種夾雜物容(rong)易引起👣局部(bù)應力集中✉️，産(chan)生疲勞裂紋(wén)，因此要控🏃制(zhi)此種夾雜物(wù)的産✏️生。
試驗(yàn)結果表明：鋼(gāng)中氧含量降(jiang)至20ppm以下，氮含(hán)量有所提高(gāo)🌈，非金屬夾雜(zá)物的大小、類(lei)型和分布狀(zhuang)态得到了改(gai)善，穩👨❤️👨定夾雜(zá)物有明顯的(de)降低。鋼中氮(dàn)化物顆粒雖(suī)然增多，但其(qi)顆粒甚小，并(bing)于晶界或晶(jīng)内呈彌☁️散狀(zhuang)态分布，成為(wei)有👈利因素，使(shǐ)👅軸承鋼的強(qiáng)度和韌性得(de)到了良好配(pei)合，極大地增(zēng)加鋼的硬度(du)、強度，特别是(shi)接觸疲勞壽(shou)命改善效果(guǒ)是客觀存在(zài)的。
2、氧化物對(dui)疲勞壽命的(de)影響
鋼中氧(yǎng)含量是影響(xiǎng)材質的重要(yao)因素，氧含量(liang)越低其💯純潔(jie)度越高，相對(duì)應的額定壽(shòu)命就越長。鋼(gang)中氧含量和(he)氧化物有着(zhe)密切的關系(xi)，鋼液在凝固(gu)過程中，鋁、鈣(gài)、矽等元素溶(róng)解的氧形成(chéng)氧化⭕物。氧化(hua)物夾雜含量(liang)是氧的函數(shu)。随着氧含量(liàng)的降低，氧化(hua)物夾雜将減(jian)少;氮含量和(he)氧含量一樣(yàng)，同樣♊和氮化(hua)物存在函數(shù)關系，但由于(yú)氧化物在鋼(gang)材中分布的(de)較分散，起着(zhe)和碳化物👉同(tong)樣作用的支(zhi)點🙇♀️作用，所以(yi)對鋼✏️材🐪疲勞(láo)壽命沒有起(qi)到破壞作用(yòng)。
鋼由于氧化(hua)物的存在，破(pò)壞了金屬基(ji)體的延續性(xing)，又由于氧化(huà)物的膨脹系(xì)數小于軸承(cheng)鋼基體膨脹(zhàng)🏃♂️系數，當承💃受(shou)交變應🌏力時(shi)🈲，易于産生應(ying)力集中，成為(wéi)⚽金屬疲勞的(de)發🔅源地。應力(lì)集中🚶♀️多數産(chǎn)生在氧化物(wù)、點狀夾雜物(wù)和基體之間(jiān)，當應力達到(dao)足夠大時，就(jiu)🐕産生裂紋，并(bìng)👄迅速擴展而(ér)破壞。夾雜物(wù)塑性越低，形(xing)😍狀越尖棱，則(ze)應力集中也(ye)就越大。
3、硫化(huà)物對疲勞壽(shòu)命的影響
鋼(gang)中硫含量幾(jǐ)乎全部以硫(liu)化物形态存(cún)在。鋼中硫含(han)量👣增高，則鋼(gāng)中硫化物相(xiang)應增高，但因(yīn)硫化物能很(hen)好地包圍在(zai)氧化🧡物周🧑🏽🤝🧑🏻圍(wéi)，減少了氧化(hua)物對疲勞💚壽(shou)命的👨❤️👨影響，所(suo)以夾雜物的(de)數量對疲⭐勞(lao)壽命的影💜響(xiǎng)并不是絕對(duì)的，與夾雜物(wù)的🏃♀️性質、大小(xiao)和分布有關(guan)。個一定夾👄雜(zá)物越多，疲勞(láo)壽命就一🤩定(ding)越低，必須💔綜(zong)合考慮其📐他(tā)影響因素。在(zài)軸承鋼中硫(liu)化物📐呈細小(xiao)狀彌散分布(bu)，并且混入💁氧(yǎng)化物夾雜之(zhī)中，即使采用(yòng)金相方法也(ye)難以辨認。試(shì)驗證實:在原(yuan)有工藝的基(jī)礎上，增🍉加Al量(liang)對降低氧化(huà)物﹑硫化物起(qi)到積極的作(zuo)用。這是因為(wéi)Ca具有相當強(qiáng)的脫硫能力(li)🔴。夾雜物對⛱️強(qiáng)度影響甚微(wei)，而對鋼的韌(ren)性危害較大(da)，其危害程🔞度(dù)又取決于鋼(gāng)的強度。
GCr15鋼的(de)斷裂過程，根(gen)據斷口分析(xī)主要為解理(lǐ)和準解理斷(duàn)裂機制。著名(míng)專家肖紀美(měi)指出:鋼中夾(jia)雜物是一種(zhong)脆性相，體💛積(ji)分數愈高，韌(ren)性愈低;夾雜(za)物的尺寸愈(yù)大，韌性下降(jiang)的愈快。對于(yú)解理斷裂的(de)韌性而言，夾(jia)雜物的尺寸(cun)愈細小，夾雜(za)物的間距愈(yù)小，則韌性不(bu)但不下降，反(fan)而提高，如果(guo)晶内脆性相(xiàng)排列較密，則(zé)可縮短位錯(cuò)堆塞距離，不(bú)易發生解理(lǐ)斷裂，從🌂而提(tí)高解理斷裂(lie)強度。有人專(zhuan)門做過試驗(yan):A、B兩批鋼材屬(shǔ)于同一鋼種(zhǒng)，但是各自所(suǒ)含夾雜🙇♀️物的(de)情況不同。
經(jing)過熱處理，A、B兩(liang)批鋼材達到(dào)相同的抗拉(lā)強度95 kg/mm'，A、B鋼材的(de)屈服📐強度是(shì)一樣的。在延(yán)伸率和面縮(suo)率方面，B鋼材(cai)略低于A鋼材(cái)仍為合格。經(jīng)疲勞試驗(旋(xuan)轉彎曲)後發(fā)現:A鋼材是長(zhǎng)♊壽命材，疲勞(lao)極限高;B鋼材(cai)為短壽命材(cai)，疲勞極限低(dī)。當鋼材試樣(yàng)所受循環應(ying)👈力略高于A鋼(gang)材的疲勞⛷️極(ji)限時，B鋼材的(de)壽命隻有A鋼(gāng)材的1/10。A、B鋼材✍️中(zhōng)的夾雜物均(jun)為氧化物。從(cong)夾雜物總量(liang)上看，A鋼材的(de)純淨度比B鋼(gang)材⛹🏻♀️的純淨度(du)更差一些，但(dan)A鋼材的氧化(hua)㊙️物顆粒大小(xiǎo)一緻💃，分布均(jun1)勻;B鋼材含有(you)一些大顆🛀🏻粒(lì)的夾雜物，分(fen)布也不均勻(yun)。這充分說明(ming)肖紀美先生(shēng)的觀點是正(zhèng)确的。
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