影響FAG軸承壽命的材料因素
1 影響軸承壽命的材料因素
滾動(dòng)軸承的早期失效形式，主要有破裂研究進展、塑性變形無障礙、磨損、腐蝕和疲勞快速融入，在正常條件下主要是接觸疲勞認為。軸承零件的失效除了服役條件之外，主要受鋼的硬度增強、強(qiáng)度重要意義、韌性、耐磨性更加廣闊、抗蝕性和內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)制約不斷完善。影響這些性能和狀態(tài)的主要內(nèi)在因素有如下幾項(xiàng)。
1．1淬火鋼中的馬氏體
高碳鉻鋼原始組織為粒狀珠光體時(shí)方便，在淬火低溫回火狀態(tài)下基礎上，淬火馬氏體含碳量，明顯影響鋼的力學(xué)性能應用領域。強(qiáng)度保持競爭優勢、韌性在0.5％左右，接觸疲勞壽命在0.55％左右發展機遇，抗壓潰能力在0.42％左右長效機製，當(dāng)GCr15鋼淬火馬氏體含碳量為0.5％～0.56％時(shí)，可以獲得抗失效能力最強(qiáng)的綜合力學(xué)性能全技術方案。
應(yīng)該指出分享，在這種情況下獲得的馬氏體是隱晶馬氏體，測(cè)得的含碳量是平均含碳量信息化。實(shí)際上經驗分享，馬氏體中的含碳量在微區(qū)內(nèi)是不均勻的，靠近碳化物周圍的碳濃度高于遠(yuǎn)離碳化物原鐵素體部分趨勢，因而它們開始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度不同有力扭轉，從而抑制了馬氏體晶粒的長(zhǎng)大和顯微形態(tài)的顯示而成為隱晶馬氏體。它可避免高碳鋼淬火時(shí)易出現(xiàn)的顯微裂紋一站式服務，而且其亞結(jié)構(gòu)為強(qiáng)度與韌性均高的位錯(cuò)型板條狀馬氏體廣度和深度。因此深入交流，只有當(dāng)高碳鋼淬火時(shí)獲得中碳隱晶馬氏體時(shí)軸承零件才可能獲得抗失效能力最佳的基體。
1．2淬火鋼中的未溶碳化物
淬火鋼中未溶碳化物的數(shù)量加強宣傳、形貌臺上與臺下、大小、分布技術發展，既受到鋼的化學(xué)成分和淬火前原始組織的影響集聚效應，又受奧氏體化條件的影響，有關(guān)未溶碳化物對(duì)軸承壽命的影響研究較少更為一致。碳化物是硬脆相等形式，除了對(duì)耐磨性有利之外，承載時(shí)因會(huì)（特別是碳化物呈非球形）與基體引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋研究與應用，從而會(huì)降低韌性和疲勞抗力飛躍。淬火未溶碳化物除了自身對(duì)鋼的性能產(chǎn)生影響之外，還影響淬火馬氏體的含碳量和Ar含量及分布全面協議，從而對(duì)鋼的性能產(chǎn)生附加影響重要部署。為了揭示未溶碳化物對(duì)性能的影響，采用不同含碳量的鋼工具，淬火后使其馬氏體含碳量和Ar含量相同而未溶碳化物含量不同的狀態(tài)智慧與合力，經(jīng)150℃回火后，由于馬氏體含碳量相同重要的角色，而且硬度較高開放要求，因而未溶碳化物少量增高對(duì)硬度增高值不大，反映強(qiáng)度和韌性的壓潰載荷則有所降低平臺建設，對(duì)應(yīng)力集中敏感的接觸疲勞壽命則明顯降低服務機製。因此淬火未溶碳化物過多對(duì)鋼的綜合力學(xué)性能和失效抗力是有害的。適當(dāng)降低軸承鋼的含碳量是提高制件使用壽命的途徑之一使用。
淬火未溶碳化物除了數(shù)量對(duì)材料性能有影響之外大幅拓展，尺寸、形貌足夠的實力、分布也對(duì)材料性能產(chǎn)生影響緊迫性。為了避免軸承鋼中未溶碳化物的危害，要求未溶碳化物少（數(shù)量少）更適合、懈咝�。ǔ叽缧。⿺U大公共數據、勻（大小彼此相差很小深度，而且分布均勻）、圓（每粒碳化物皆呈球形）核心技術體系。應(yīng)該指出開拓創新，軸承鋼淬火后有少量未溶碳化物是必要的，不僅可以保持足夠的耐磨性必然趨勢，而且也是獲得細(xì)晶粒隱晶馬氏體的必備條件促進善治。
1．3淬火鋼中的殘留奧氏體
高碳鉻鋼經(jīng)正常淬火后，可含有8％～20％Ar（殘留奧氏體）多樣性。軸承零件中的Ar有利也有弊發揮效力，為了興利除弊，Ar含量應(yīng)適當(dāng)明顯。由于Ar量主要與淬火加熱奧氏體化條件有關(guān)安全鏈，它的多少又會(huì)影響淬火馬氏體的含碳量和未溶碳化物的數(shù)量，較難正確反映Ar量對(duì)力學(xué)性能的影響創新為先。為此真正做到，固定奧氏條件，利用奧氏體體化熱穩(wěn)定化處理工藝創新延展，以獲得不同Ar量強化意識，在此研究了淬火低溫回火后Ar含量對(duì)GCr15鋼硬度和接觸疲勞壽命的影響。隨著奧氏體含量的增多基本情況，硬度和接觸疲勞壽命均隨之而增加現場，達(dá)到峰值后又隨之而降低，但其峰值的Ar含量不同力量，硬度峰值出現(xiàn)在17％Ar左右我有所應，而接觸疲勞壽命峰值出現(xiàn)在9％左右。當(dāng)試驗(yàn)載荷減小時(shí)深入實施，因Ar量增多對(duì)接觸疲勞壽命的影響減小至關重要。這是由于當(dāng)Ar量不多時(shí)對(duì)強(qiáng)度降低的影響不大，而增韌的作用則比較明顯有效性。原因是載荷較小時(shí)創新內容，Ar發(fā)生少量變形，既消減了應(yīng)力峰廣泛關註，又使已變形的Ar加工強(qiáng)化和發(fā)生應(yīng)力應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變而強(qiáng)化善於監督。但如載荷大時(shí)，Ar較大的塑性變形與基體會(huì)局部產(chǎn)生應(yīng)力集中而破裂就能壓製，從而使壽命降低更合理。應(yīng)該指出，Ar的有利作用必須是在Ar穩(wěn)定狀態(tài)之下更優美，如果自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體各方面，將使鋼的韌性急劇降低而脆化。
1.4淬火回火后的殘留應(yīng)力
軸承零件經(jīng)淬火低溫回火后成效與經驗，仍具有較大的內(nèi)應(yīng)力適應性。零件中的殘留內(nèi)應(yīng)力有利和弊兩種狀態(tài)堅實基礎。鋼件熱處理后，隨著表面殘留壓應(yīng)力的增大重要作用，鋼的疲勞強(qiáng)度隨之增高等地，反之表面殘留內(nèi)應(yīng)力為拉應(yīng)力時(shí)，則使鋼的疲勞強(qiáng)度降低尤為突出。這是由于零件的疲勞失效出現(xiàn)在承受過大拉應(yīng)力的時(shí)候規定，當(dāng)表面有較大壓應(yīng)力殘存時(shí)，會(huì)抵消同等數(shù)值的拉應(yīng)力空間載體，而使鋼的實(shí)際承受拉應(yīng)力數(shù)值減小高質量，使疲勞強(qiáng)度極限值增高，當(dāng)表面有較大拉應(yīng)力殘存時(shí)重要組成部分，會(huì)與承受的拉應(yīng)力載荷疊加而使鋼的實(shí)際承受的拉應(yīng)力明顯增大流程，即使疲勞強(qiáng)度極限值降低。因此有力扭轉，使軸承零件淬火回火后表面殘留較大的壓應(yīng)力上高質量，也是提高使用壽命的措施之一（當(dāng)然過大的殘留應(yīng)力可能引起零件的變形甚至開裂，應(yīng)給予足夠重視）廣度和深度。
1．5鋼的雜質(zhì)含量
鋼中的雜質(zhì)包括非金屬夾雜物和有害元素（酸溶）含量深入交流，它們對(duì)鋼性能的危害往往是相互助長(zhǎng)的，如氧含量越高加強宣傳，氧化物夾雜物就越多處理。鋼中雜質(zhì)對(duì)力學(xué)性能和制件抗失效能力的影響與雜質(zhì)的類型、性質(zhì)在此基礎上、數(shù)量助力各行、大小及形狀有關(guān)，但通常都有降低韌性自主研發、塑性和疲勞壽命的作用確定性。
隨著夾雜物尺寸的增大，疲勞強(qiáng)度隨之而降低損耗，而且鋼的抗拉強(qiáng)度越高講故事，降低趨勢(shì)加大。鋼中含氧量增高（氧化物夾雜增多）性能穩定，彎曲疲勞和接觸疲勞壽命在高應(yīng)力作用下也隨之降低全面革新。因此，對(duì)于在高應(yīng)力下工作的軸承零件情況正常，降低制造用鋼的含氧量是必要的行業分類。一些研究表明，鋼中的MnS夾雜物提高鍛煉，因形狀呈橢球狀,而且能夠包裹危害較大的氧化物夾雜,故其對(duì)疲勞壽命降低影響較小甚至還可能有益,故可從寬控制發展邏輯。
2 影響軸承壽命的材料因素的控制
為了使上述影響軸承壽命的材料因素處于最佳狀態(tài)凝聚力量，首先需要控制淬火前鋼的原始組織，可以采取的技術(shù)措施有：高溫（1050℃）奧氏體化速冷至630℃等溫正火獲得偽共析細(xì)珠光體組織記得牢，或者冷至420℃等溫處理註入了新的力量，獲得貝氏體組織重要的作用。也可采用鍛軋余熱快速退火更多可能性，獲得細(xì)粒狀珠光體組織，以保證鋼中的碳化物細(xì)小和均勻分布足夠的實力。這種狀態(tài)的原始組織在淬火加熱奧氏體化時(shí)緊迫性，除了溶入奧氏體中的碳化物外，未溶碳化物將聚集成細(xì)粒狀更適合。
當(dāng)鋼中的原始組織一定時(shí)高效，淬火馬氏體的含碳量（即淬火加熱后的奧氏體含碳量）、殘留奧氏體量和未溶碳化物量主要取決于淬火加熱溫度和保持時(shí)間要素配置改革，隨著淬火加熱溫度增高（時(shí)間一定）體系，鋼中未溶碳化物數(shù)量減少（淬火馬氏體含碳量增高）、殘留奧氏體數(shù)量增多帶動產業發展，硬度則先隨著淬火溫度的增高而增加大局，達(dá)到峰值后又隨著溫度的升高而降低。當(dāng)淬火加熱溫度一定時(shí)邁出了重要的一步，隨著奧氏體化時(shí)間的延長(zhǎng)有序推進，未溶碳化物的數(shù)量減少，殘留奧氏體數(shù)量增多需求，硬度增高堅定不移，時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，這種趨勢(shì)減緩更讓我明白了。當(dāng)原始組織中碳化物細(xì)小時(shí)迎難而上，因碳化物易于溶入奧氏體，故使淬火后的硬度峰移向較低溫度和出現(xiàn)在較短的奧氏體化時(shí)間探索。
綜上所述堅持先行，GCrl5鋼淬火后未溶碳化物在7％左右，殘留奧氏體在9％左右（隱晶馬氏體的平均含碳量在0．55％左右）為最佳組織組成競爭力。而且調整推進，當(dāng)原始組織中碳化物細(xì)小，分布均勻時(shí)機製性梗阻，在可靠地控制上述水平的顯微組織組成時(shí)機製，有利于獲得高的綜合力學(xué)性能，從而具有高的使用壽命集成應用。應(yīng)該指出探討，具有細(xì)小彌散分布碳化物的原始組織不負眾望，淬火加熱保溫時(shí)，未溶的細(xì)小碳化物會(huì)聚集長(zhǎng)大調解製度，使其粗化精準調控。因此，對(duì)于具有這種的原始組織軸承零件淬火加熱時(shí)間不宜過長(zhǎng)應用的因素之一，采用快速加熱奧氏體化淬火工藝解決，將可獲得更高的綜合力學(xué)性能。
為了使軸承零件淬回火后表面殘留較大的壓應(yīng)力敢於監督，可在淬火加熱時(shí)通入滲碳或滲氮的氣氛幅度，進(jìn)行短時(shí)間的表面滲碳或滲氮。由于這種鋼淬火加熱時(shí)奧氏體實(shí)際含碳量不高重要的作用，遠(yuǎn)低于相圖上示出的平衡濃度貢獻，因此可以吸碳（或氮）。當(dāng)奧氏體含有較高的碳或氮后力度，其Ms降低明確了方向，淬火時(shí)表層較內(nèi)層和心部后發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生了較大的殘留壓應(yīng)力勇探新路。GCrl5鋼以滲碳?xì)夥蘸头菨B碳?xì)夥占訜岽慊?均經(jīng)低溫回火)處理后,經(jīng)接觸疲勞試驗(yàn)可以看出單產提升，表面滲碳的壽命比未滲碳的提高了1.5倍。其原因就是滲碳的零件表面具有較大的殘留壓應(yīng)力方法。
3 結(jié)論
影響高碳鉻鋼滾動(dòng)軸承零件使用壽命的主要材料因素及控制程度為：
（1）鋼在淬火前的原始組織中的碳化物要求細(xì)小行動力、彌散∏袑嵃蜒u度？刹捎酶邷貖W氏體化630℃保供、或420℃高溫,也可利用鍛軋余熱快速退火工藝來實(shí)現(xiàn)。
（2）對(duì)于GCr15鋼淬火后進行部署，要求獲得平均含碳量為0.55％左右的隱晶馬氏體責任、9％左右Ar和7％左右呈勻、圓狀態(tài)的未溶碳化物的顯微組織保護好〗M建？衫么慊鸺訜釡囟群蜁r(shí)間來控制得到這種顯微組織。
（3）零件淬火低溫回火后要求表面殘留有較大的壓應(yīng)力特點，這有助于疲勞抗力的提高深刻變革。可采用在淬火加熱時(shí)進(jìn)行表面短時(shí)間滲碳或滲氮的處理工藝和諧共生，使得表面殘留有較大的壓應(yīng)力質生產力。
（4）制造軸承零件用鋼，要求具有較高的純凈度，主要是減少O2先進的解決方案、N2拓展、P、氧化物和磷化物的含量宣講活動〔粩噙M步？刹捎秒娫厝郏婵找睙挼燃夹g(shù)措施使材料含氧量≤15PPM為宜效率。