轴承钢疲劳的三点因素

轴承钢固有质量的综合指标是疲劳寿命。一些学者提出了一种观点：降低氧含量并没有大大改善轴承钢的疲劳寿命。实际上，只有同时降低氧化物和硫化物的含量，才能充分挖掘材料的潜能，才能大大提高轴承钢的疲劳寿命。

为什么降低氧含量不能改善轴承钢的疲劳寿命？中国轴承网（简称：中国轴网）分享了一个原因：减少氧化物夹杂物后，过量的硫化物已成为影响钢疲劳寿命的不利因素。只有同时降低氧化物和硫化物的含量，才能充分挖掘材料的潜能，才能大大提高轴承钢的疲劳寿命。

那么，哪些因素会影响轴承钢的疲劳寿命？分享如下：

1.氮化物对疲劳寿命的影响

一些学者指出，钢中氮化物的体积分数增加，但氮化物的体积分数减少。这是由于减少了钢中夹杂物的平均尺寸。由于技术限制，仍然有相当数量的夹杂物小于0.2in。算了。这些微小的氮化物颗粒的存在直接影响轴承钢的疲劳寿命。 Ti是形成氮化物的最强元素之一。它的比重小，易于漂浮。 Ti的一部分将保留在钢中以形成夹杂物。这种夹杂物容易引起局部应力集中和疲劳裂纹，因此有必要控制这种夹杂物的产生。

试验结果表明，钢中的氧含量降低到20 ppm以下，氮含量增加，非金属夹杂物的尺寸，类型和分布得到改善，稳定的夹杂物显着减少。尽管钢中氮化物颗粒的数量增加，但它们的颗粒非常小，并且以分散状态分布在晶界或晶粒内，这成为一个有利因素，这使得轴承钢的强度和韧性非常匹配，大大提高了钢的硬度和强度。 ，尤其是接触疲劳寿命的改善效果是客观的。

2.氧化物对疲劳寿命的影响

钢中的氧含量是影响材料的重要因素。氧含量越低，纯度越高，相应的额定寿命越长。钢中的氧含量与氧化物密切相关。在钢水凝固过程中，溶解在铝，钙，硅和其他元素中的氧形成氧化物。氧化物夹杂物含量是氧的函数。随着氧气含量的减少，氧化物夹杂物将减少；氮含量与氧含量相同，并且与氮化物具有功能关系，但是由于氧化物更多地分散在钢中，因此它们起着与碳化物支点相同的作用。 ，因此对钢的疲劳寿命没有破坏性影响。

由于存在氧化物，钢会破坏金属基体的连续性，并且由于氧化物的膨胀系数小于轴承钢基体的膨胀系数，因此在交变应力作用下，应力集中很容易成为发源地。金属疲劳。大多数应力集中发生在氧化物，点状夹杂物和基体之间。当应力足够大时，就会出现裂纹，裂纹会迅速膨胀并被破坏。夹杂物的可塑性越低，形状越尖锐，应力集中就越大。

3.硫化物对疲劳寿命的影响

钢中几乎所有的硫含量都以硫化物形式存在。钢中的硫含量越高，钢中的硫化物越高，但是由于硫化物可以被氧化物很好地包围，从而减少了氧化物对疲劳寿命的影响，因此夹杂物的数量不会影响疲劳寿命。绝对地，它与夹杂物的性质，大小和分布有关。夹杂物越多，疲劳寿命越低，必须综合考虑其他影响因素。在轴承钢中，硫化物以细小的形状分布，并与氧化物夹杂物混合，即使使用金相方法也难以识别。试验证明，在原始工艺的基础上，增加Al的量对减少氧化物和硫化物具有积极的作用。这是因为Ca具有相当强的脱硫能力。夹杂物对强度的影响很小，但是对钢的韧性的危害更大，并且危害程度取决于钢的强度。

根据断裂分析，GCr15钢的断裂过程主要是劈裂和准劈裂断裂机理。著名专家肖继美指出：钢中夹杂物是一种脆性相，体积分数越高，韧性越低；钢中夹杂物的脆性越小。夹杂物的尺寸越大，韧性降低的速度越快。对于解理断裂的韧性，夹杂物的尺寸越小且夹杂物的间隔越小，则韧性不会降低，而会增加。如果晶体中的脆性相密集排列，则位错堆积距离可以缩短。分裂断裂的可能性较小，从而增加了分裂断裂的强度。有人做了一个特殊的实验：两批钢A和B属于同一钢种，但是它们包含不同的夹杂物。

热处理后，两批钢材A和B达到相同的抗张强度95 kg / mm'，钢材A和B的屈服强度相同。在延伸率和面积减小方面，B钢略低于A钢，但仍合格。经过疲劳测试（旋转弯曲），发现：钢是具有高疲劳极限的长寿命材料； B钢是具有低疲劳极限的短寿命材料。当钢样品的循环应力略高于A钢的疲劳极限时，B钢的寿命仅为A钢的1/10。 A和B钢中的夹杂物是氧化物。就夹杂物的总量而言，A钢的纯度比B钢的纯度差，但是A钢的氧化物颗粒具有相同的尺寸并且均匀地分布。 B钢中含有一些大颗粒夹杂物，分布不均。 。这充分表明，肖集美先生的观点是正确的。