高洁净轴承钢GCr15滚动接触疲劳机制研究

作     者：尹青 曹文全 吴小林 王存宇 王辉 俞峰 Yin Qing;Cao Wenquan;Wu Xiaolin;Wang Cunyu;Wang Hui;Yu Feng

作者机构：江阴兴澄特种钢铁有限公司江阴214429 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 

基　　金：事20T61200ZD《新一代轴承钢长寿命理论与工程化突破性技术》 51871062《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》 

出 版 物：《特殊钢》 (Special Steel)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      码：113-120页

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]≤0.0005%,w[Ti]≤0.0008%,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10μm以下,4.5 GPa高接触应力下的额定寿命L_(10)达到1×10^(7)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。

主 题 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 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.20057/j.1003-8620.2023-00092

馆 藏 号：203123704...