影响轴承钢疲劳寿命因素

轴承钢内涵质量的归纳标志就是疲惫寿数，有学者提出观念：下降氧含量仍未起到大幅度提高轴承钢疲惫寿数的效果。其实只要同时下降氧化物和硫化物含量，才干充沛发掘原料潜力，大幅度提高轴承钢的疲惫寿数。

为什么下降氧含量不能提高轴承钢疲惫寿数呢？中华轴承网（简称：华轴网）共享原因：在氧化物搀杂量下降今后，多余的硫化物又成为影响钢材疲惫寿数的不利要素。只要同时下降氧化物和硫化物含量，才干充沛发掘原料潜力，大幅度提高轴承钢的疲惫寿数。

1、氮化物对疲惫寿数的影响

有的学者指出：钢中增氮，氮化物的体积分数却下降，这是因为钢中搀杂物的均匀尺度减少的缘故，受技术所限，还有相当数量的小于0．2in搀杂物颗粒未计算在内。恰恰是这些细微的氮化物颗粒的存在状况，对轴承钢的疲惫寿数有着直接影响。Ti是构成氮化物的最强元素之一，比重小，易上浮，还会有一部分Ti留在钢中构成多棱角的搀杂物。这种搀杂物容易引起部分应力会集，产生疲惫裂纹，因此要操控此种搀杂物的产生。

试验结果表明：钢中氧含量降至20ppm以下，氮含量有所提高，非金属搀杂物的巨细、类型和散布状况得到了改进，稳定搀杂物有显着的下降。钢中氮化物颗粒虽然增多，但其颗粒甚小，并于晶界或晶内呈弥散状况散布，成为有利要素，使轴承钢的强度和耐性得到了良好配合，极大地增加钢的硬度、强度，特别是接触疲惫寿数改进效果是客观存在的。

2、氧化物对疲惫寿数的影响

钢中氧含量是影响原料的重要要素，氧含量越低其纯洁度越高，相对应的额外寿数就越长。钢中氧含量和氧化物有着密切的关系，钢液在凝固进程中，铝、钙、硅等元素溶解的氧构成氧化物。氧化物搀杂含量是氧的函数。跟着氧含量的下降，氧化物搀杂将减少；氮含量和氧含量相同，相同和氮化物存在函数关系，但因为氧化物在钢材中散布的较分散，起着和碳化物相同效果的支点效果，所以对钢材疲惫寿数没有起到损坏效果。

钢因为氧化物的存在，损坏了金属基体的延续性，又因为氧化物的膨胀系数小于轴承钢基体膨胀系数，当承受交变应力时，易于产生应力会集，成为金属疲惫的发源地。应力会集多数产生在氧化物、点状搀杂物和基体之间，当应力达到足够大时，就产生裂纹，并迅速扩展而损坏。搀杂物塑性越低，形状越尖棱，则应力会集也就越大。

3、硫化物对疲惫寿数的影响

钢中硫含量几乎全部以硫化物形态存在。钢中硫含量增高，则钢中硫化物相应增高，但因硫化物能很好地包围在氧化物周围，减少了氧化物对疲惫寿数的影响，所以搀杂物的数量对疲惫寿数的影响并不是绝对的，与搀杂物的性质、巨细和散布有关。个一定搀杂物越多，疲惫寿数就一定越低，有必要归纳考虑其他影响要素。在轴承钢中硫化物呈细微状弥散散布，并且混入氧化物搀杂之中，即便采用金相方法也难以辨认。试验证明:在原有工艺的基础上，增加Al量对下降氧化物﹑硫化物起到活跃的效果。这是因为Ca具有相当强的脱硫才能。搀杂物对强度影响甚微，而对钢的耐性危害较大，其危害程度又取决于钢的强度。

GCr15钢的开裂进程，依据断口剖析主要为解理和准解理开裂机制。闻名专家肖纪美指出:钢中搀杂物是一种脆性相，体积分数愈高，耐性愈低;搀杂物的尺度愈大，耐性下降的愈快。对于解理开裂的耐性而言，搀杂物的尺度愈细微，搀杂物的间距愈小，则耐性不但不下降，反而提高，如果晶内脆性相排列较密，则可缩短位错堆塞距离，不易发生解理开裂，从而提高解理开裂强度。有人专门做过试验:A、B两批钢材归于同一钢种，可是各自所含搀杂物的情况不同。

经过热处理，A、B两批钢材达到相同的抗拉强度95 kg/mm'，A、B钢材的屈从强度是相同的。在延伸率和面缩率方面，B钢材略低于A钢材仍为合格。经疲惫试验(旋转弯曲)后发现:A钢材是长寿数材，疲惫极限高;B钢材为短寿数材，疲惫极限低。当钢材试样所受循环应力略高于A钢材的疲惫极限时，B钢材的寿数只要A钢材的1/10。A、B钢材中的搀杂物均为氧化物。从搀杂物总量上看，A钢材的纯净度比B钢材的纯净度更差一些，但A钢材的氧化物颗粒巨细共同，散布均匀;B钢材含有一些大颗粒的搀杂物，散布也不均匀。这充沛说明肖纪美先生的观念是正确的。