中合金鉻鉬滲氮軸承鋼旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能研究

摘要：為了研究化學熱處理對大型軸承疲勞性能的影響規(guī)律,對中合金鉻鉬軸承鋼進行離子滲氮處理和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞(RBF)試驗。以雙真空熔煉(VIM+VAR)的中合金鉻鉬軸承鋼作為實驗材料,分析經(jīng)調(diào)質(zhì)處理(930℃+550℃)后的組織和經(jīng)離子滲氮后的相組成,分析經(jīng)過旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗后斷口形貌及裂紋萌生機理,構(gòu)建表面缺陷與疲勞斷裂機理之間的關(guān)系。實驗結(jié)果表明:實驗鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后組織為回火索氏體,主要析出M2C型和M3C型碳化物;滲氮后滲氮層中化合物層主要由CrN和Fe4N(γ′相)組成,厚度約為16μm,其不利于基體的疲勞性能提升;實驗鋼滲氮后的RBF極限為947MPa,較未滲氮試樣旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限提升19.4%;滲氮層中化合物層始裂及非金屬夾雜物始裂為主要的兩種起裂方式,化合物層和表層粗糙度對滲氮后實驗鋼的疲勞壽命影響較大。研究結(jié)果可為提高中合金鉻鉬軸承鋼的疲勞性能提供實驗及理論依據(jù)。