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、塑性變形,、磨損、腐蝕和疲勞,在正常條件下主要是接觸疲勞.軸承零件的失效除了服役條件之外,主要受鋼的硬度,、強(qiáng)度,、韌性、耐磨性,、抗蝕性和內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)制約.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),在淬火低溫回火狀態(tài)下,淬火馬氏體含碳量,明顯影響鋼的力學(xué)性能.強(qiáng)度,、韌性在%左右,接觸疲勞壽命在%左右,抗壓潰能力在%左右,當(dāng)GCr15鋼淬火馬氏體含碳量為%～%時(shí),可以獲得抗失效能力最強(qiáng)的綜合力學(xué)性能. 

應(yīng)該指出,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.實(shí)際上,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,因而它們開(kāi)始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度不同,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,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.因此,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).軸承零件中的Ar有利也有弊,為了興利除弊,Ar含量應(yīng)適當(dāng).由于Ar量主要與淬火加熱奧氏體化條件有關(guān),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.為此,固定奧氏條件,利用奧氏體體化熱穩(wěn)定化處理工藝,以獲得不同Ar量,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,硬度和接觸疲勞壽命均隨之而增加,達(dá)到峰值后又隨之而降低,但其峰值的Ar含量不同,硬度峰值出現(xiàn)在17%Ar左右,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),因Ar量增多對(duì)接觸疲勞壽命的影響減小.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.原因是載荷較小時(shí),Ar發(fā)生少量變形,既消減了應(yīng)力峰,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.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,從而使壽命降低.應(yīng)該指出,Ar的有利作用必須是在Ar穩(wěn)定狀態(tài)之下,如果自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,將使鋼的韌性急劇降低而脆化.