中合金铬钼渗氮轴承钢旋转弯曲疲劳性能研究

为了研究化学热处理对大型轴承疲劳性能的影响规律,对中合金铬钼轴承钢进行离子渗氮处理和旋转弯曲疲劳(RBF)试验.以双真空熔炼(VIM+VAR)的中合金铬钼轴承钢作为实验材料,分析经调质处理(930℃+550℃)后的组织和经离子渗氮后的相组成,分析经过旋转弯曲疲劳试验后断口形貌及裂纹萌生机理,构建表面缺陷与疲劳断裂机理之间的关系.实验结果表明:实验钢经过调质处理后组织为回火索氏体,主要析出M2 C型和M3 C型碳化物;渗氮后渗氮层中化合物层主要由CrN和Fe4 N(γ'相)组成,厚度约为16μm,其不利于基体的疲劳性能提升;实验钢渗氮后的RBF极限为947 MPa,较未渗氮试样旋转弯曲疲劳极限提升19.4％;渗氮层中化合物层始裂及非金属夹杂物始裂为主要的两种起裂方式,化合物层和表层粗糙度对渗氮后实验钢的疲劳寿命影响较大.研究结果可为提高中合金铬钼轴承钢的疲劳性能提供实验及理论依据.