高洁净轴承钢GCr15滚动接触疲劳机制研究

摘要：

通过对真空脱气工艺制备的高洁净轴承钢的化学成分、低倍组织、碳化物不均匀性、非金属夹杂物等冶金质量进行标准检测及评级,并利用Aspex扫描分析仪对钢中的非金属夹杂物的数量、类型、尺寸及洁净度指数等进行定量分析,结合滚动接触疲劳寿命试验结果,建立了非金属夹杂物与轴承钢接触疲劳寿命的关系.研究结果表明,高洁净轴承钢的w[O]≤0.000 5%,w[Ti]≤0.000 8%,大颗粒夹杂物DS≤0.5级,但仍是以夹杂物为主导的接触疲劳破坏机制,其中,氧化物类夹杂尺寸较大,并在夹杂物周围存在孔洞缺陷,易于造成应力集中形成疲劳裂纹.高洁净轴承钢中氧化物类夹杂的最大尺寸控制在10 μm以下,4.5 GPa高接触应力下的额定寿命L10达到1×107次以上,有望取代电渣重熔轴承钢用于高铁、高速机床主轴、风电主轴等高端装备领域.

关键词：高洁净轴承钢GCr15、非金属夹杂物、滚动接触疲劳寿命、破坏机制、高端装备

所属期刊栏目：44

分类号：TG142.4(金属学与热处理)

资助基金：事新一代轴承钢长寿命理论与工程化突破性技术高应变速率和高超塑性低中碳钢的合金化设计、超细晶组织调控及超塑性机制研究》20T61200ZD;51871062

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：113-120