渗碳轴承钢的显微组织和疲劳性能分析

　轴承是各种机车、传动机械以及其他高速转动机械设备的重要组成元件。高温渗碳轴承钢主要应用在航空发动机上，该钢经过渗碳以及淬-回火处理后，可以得到较高的表层硬度，获得很好的耐磨性和抗疲劳性，同时心部保留良好的韧性。对于表面渗碳的钢，会产生较大的残余应力，因此能更好地提高使用寿命。一般高强度钢的疲劳破坏，在高应力幅下由表面缺陷引起，而在低应力幅、超长寿命区则由材料内部非金属夹杂物引起。

　　研究人员分析了渗碳轴承钢的组织和疲劳性能，重点分析实验钢经过旋转弯曲疲劳试验所表现出的疲劳性能。从疲劳断口分析裂纹发生的原因机理，得出断裂原因，研究结果表明：

　　（1）实验渗碳轴承钢的旋转弯曲疲劳强度为906.1MPa；

　　（2）实验钢的组织：渗碳层为隐晶马氏体＋残留奥氏体＋少量碳化物；心部为细小板条马氏体＋少量残留奥氏体＋大量弥散碳化物，组织匹配符合该轴承钢使用性能；

　　（3）疲劳裂纹最初是在夹杂物与基体交界面处成核，或者在开始阶段夹杂物本身先破裂，在评价高强钢疲劳极限时，可把夹杂物看成是缺陷或者空穴；

　　（4）实验钢疲劳断裂的裂纹源主要是内部氧化物夹杂物导致，这些物质的存在，引发了应力集中，形成微裂纹源，然后在外加应力作用下扩展进而导致材料断裂失效，引起疲劳断裂的夹杂物主要是氧化镁和氧化铝以及氧化钙复合夹杂，来源于冶金过程中的耐火材料，因此严格控制冶金质量，提高钢的纯净度，对于提高材料的疲劳寿命至关重要。