軸承鋼内在(zài)質量(liàng)的綜(zōng)合标(biāo)志就是疲勞(láo)壽(shòu)命，有學(xué)者(zhě)提出(chū)觀點(diǎn)：降低氧含(hán)量仍(réng)未起到大幅度提高軸承(chéng)鋼疲勞壽命的作用。其實隻有(yǒu)同時降低(dī)氧化物和硫化物含(hán)量，才能充分挖(wā)掘材質潛(qián)力(lì)，大(dà)幅度提高(gāo)軸承(chéng)鋼的疲勞壽命。

為什麼降低氧含量不能提高(gāo)軸承鋼(gāng)疲勞壽(shòu)命呢?在氧化物夾雜量降低以(yǐ)後，多(duō)餘的硫化(huà)物又成為影響鋼材(cái)疲(pí)勞壽命(mìng)的不利因素。隻(zhī)有同(tóng)時降(jiàng)低氧化物(wù)和硫(liú)化物含量(liàng)，才能充分(fèn)挖掘材質潛力(lì)，大幅(fú)度(dù)提高軸(zhóu)承鋼的疲勞壽命。

那(nà)哪些因素(sù)影響軸承鋼疲(pí)勞壽(shòu)命呢?分享(xiǎng)如下：

1、氮化(huà)物對疲勞壽命的影(yǐng)響

有的學(xué)者指(zhǐ)出：鋼中增氮，氮(dàn)化物的體(tǐ)積分數卻下降(jiàng)，這是(shì)由于(yú)鋼(gāng)中夾雜(zá)物的平均尺寸(cùn)減少的(de)緣故，受技術所(suǒ)限，還有(yǒu)相當數量(liàng)的小于0.2in夾雜(zá)物(wù)顆粒(lì)未計(jì)算(suàn)在内。恰(qià)恰是這(zhè)些微小(xiǎo)的氮化(huà)物顆(kē)粒(lì)的存在(zài)狀态，對(duì)軸承鋼的(de)疲勞壽命(mìng)有着直接(jiē)影(yǐng)響。ti是形(xíng)成氮(dàn)化物的最強元(yuán)素之一，比重小(xiǎo)，易上(shàng)浮(fú)，還會有(yǒu)一部(bù)分ti留在鋼(gāng)中形成多棱角(jiǎo)的夾(jiá)雜物。這種(zhǒng)夾雜(zá)物容易引(yǐn)起局部應力集中，産(chǎn)生疲勞裂(liè)紋，因(yīn)此要(yào)控制(zhì)此種夾雜物的(de)産生。

試驗(yàn)結果(guǒ)表明：鋼(gāng)中(zhōng)氧含(hán)量降(jiàng)至20ppm以下，氮(dàn)含量(liàng)有(yǒu)所(suǒ)提高(gāo)，非金屬(shǔ)夾(jiá)雜物的大(dà)小、類型和分布狀态得到了改善，穩(wěn)定夾(jiá)雜物(wù)有明顯的(de)降低。鋼中(zhōng)氮化(huà)物顆粒雖(suī)然增多，但其(qí)顆粒甚(shèn)小，并(bìng)于晶界或(huò)晶内呈彌(mí)散狀(zhuàng)态分布，成(chéng)為有(yǒu)利因(yīn)素(sù)，使(shǐ)軸承(chéng)鋼的(de)強(qiáng)度和韌(rèn)性得(dé)到(dào)了良好(hǎo)配(pèi)合，極(jí)大地增加鋼的硬度、強(qiáng)度，特别是(shì)接觸(chù)疲勞壽命改善(shàn)效果是客觀存(cún)在的。

2、氧化(huà)物對(duì)疲勞壽命(mìng)的(de)影(yǐng)響

鋼(gāng)中氧含量(liàng)是影響材質的重要(yào)因素，氧含(hán)量越低其純潔(jié)度越高，相對應(yīng)的額定(dìng)壽(shòu)命就(jiù)越長(zhǎng)。鋼中(zhōng)氧含量和(hé)氧(yǎng)化物有(yǒu)着密切的關系(xì)，鋼液在凝固過(guò)程中(zhōng)，鋁、鈣、矽等(děng)元素溶解(jiě)的氧形成(chéng)氧化物。氧(yǎng)化物夾雜含量(liàng)是氧的(de)函(hán)數。随(suí)着氧含量的降低，氧化物夾雜(zá)将減(jiǎn)少;氮含量(liàng)和氧(yǎng)含量一樣(yàng)，同樣(yàng)和氮(dàn)化物存在(zài)函數(shù)關系(xì)，但由于氧化物在鋼材中(zhōng)分布的較分散，起着(zhe)和碳化物同樣(yàng)作用的(de)支(zhī)點作(zuò)用，所以(yǐ)對鋼材疲勞(láo)壽命(mìng)沒有(yǒu)起到破壞作用(yòng)。

鋼由于氧化物(wù)的存(cún)在，破(pò)壞了(le)金屬基(jī)體(tǐ)的延(yán)續性(xìng)，又由于氧化物的膨脹系(xì)數小于(yú)軸承(chéng)鋼(gāng)基體膨脹(zhàng)系數，當承受交變應力時，易于産生(shēng)應力集中(zhōng)，成為(wéi)金屬疲(pí)勞的發(fā)源地。應力集中多數産生在氧化物、點(diǎn)狀夾雜(zá)物和基體之間(jiān)，當應力(lì)達(dá)到(dào)足(zú)夠大時，就(jiù)産生裂紋，并迅(xùn)速擴(kuò)展而破壞。夾雜物塑性越低，形(xíng)狀越尖棱，則應(yīng)力集中也就越(yuè)大。

3、硫化物(wù)對疲勞壽(shòu)命的影響(xiǎng)

鋼中硫含量幾(jǐ)乎全部以(yǐ)硫化物形态存在。鋼(gāng)中硫(liú)含量增高(gāo)，則鋼中硫化物(wù)相應(yīng)增高，但因(yīn)硫化(huà)物(wù)能很好(hǎo)地包(bāo)圍在氧化(huà)物周圍(wéi)，減(jiǎn)少了氧化(huà)物對疲勞(láo)壽命的影(yǐng)響，所(suǒ)以夾雜(zá)物的數(shù)量對疲勞(láo)壽命的影響并不是(shì)絕對(duì)的，與夾雜物的性質、大小(xiǎo)和分布有關。個(gè)一定(dìng)夾雜物越(yuè)多，疲勞壽(shòu)命就(jiù)一定(dìng)越低，必須(xū)綜合考慮(lǜ)其他(tā)影響(xiǎng)因素(sù)。在軸(zhóu)承鋼中硫(liú)化物(wù)呈細小(xiǎo)狀彌散(sàn)分布，并且(qiě)混入(rù)氧化物夾雜之(zhī)中，即(jí)使采用金(jīn)相方法也難以(yǐ)辨認。試(shì)驗證實(shí):在原有(yǒu)工藝的(de)基礎上，增加al量(liàng)對降(jiàng)低(dī)氧(yǎng)化物﹑硫化(huà)物起(qǐ)到積(jī)極的(de)作(zuò)用。這是(shì)因為(wéi)ca具有(yǒu)相當強的脫(tuō)硫能力(lì)。夾雜物對強度(dù)影響(xiǎng)甚(shèn)微，而對鋼的韌性(xìng)危害較大，其危害程(chéng)度又取決于鋼(gāng)的強度(dù)。

gcr15鋼的斷(duàn)裂過程，根(gēn)據斷(duàn)口分析主要為解理(lǐ)和準(zhǔn)解理斷裂(liè)機(jī)制。著名(míng)專家(jiā)肖紀美指出:鋼中夾雜物(wù)是一(yī)種脆性相(xiàng)，體積(jī)分數愈高(gāo)，韌性愈低;夾雜(zá)物的尺寸愈大(dà)，韌性下(xià)降的愈(yù)快。對(duì)于(yú)解理斷(duàn)裂的韌(rèn)性而言(yán)，夾雜物(wù)的尺寸(cùn)愈細小，夾雜物的間距(jù)愈小，則(zé)韌性不但不下降，反(fǎn)而提高，如(rú)果晶(jīng)内(nèi)脆(cuì)性相排列較密(mì)，則(zé)可(kě)縮短位錯堆塞(sāi)距離，不(bú)易發生(shēng)解理(lǐ)斷裂，從而提高解理斷裂(liè)強度。有人(rén)專門(mén)做過(guò)試驗:a、b兩批鋼材(cái)屬于(yú)同一(yī)鋼種(zhǒng)，但是各自(zì)所含夾雜(zá)物的(de)情況不同。

經過(guò)熱處理，a、b兩批鋼(gāng)材達到相同的(de)抗拉強度(dù)95 kg/mm'，a、b鋼材(cái)的屈(qū)服強(qiáng)度是(shì)一樣(yàng)的。在(zài)延(yán)伸(shēn)率和面縮率方(fāng)面，b鋼材略(luè)低于(yú)a鋼材仍為合格(gé)。經疲(pí)勞試驗(旋(xuán)轉彎(wān)曲(qǔ))後(hòu)發現(xiàn):a鋼材是長(zhǎng)壽命(mìng)材，疲勞極(jí)限高(gāo);b鋼材(cái)為(wéi)短壽命(mìng)材，疲(pí)勞(láo)極(jí)限低(dī)。當鋼(gāng)材試樣所受循環應力略(luè)高于a鋼(gāng)材的疲勞極(jí)限時，b鋼材(cái)的壽命隻有a鋼材的1/10。a、b鋼材中的夾雜(zá)物均(jun1)為氧化物。從夾雜物(wù)總量(liàng)上看(kàn)，a鋼材的純(chún)淨度(dù)比b鋼(gāng)材的純淨(jìng)度更(gèng)差一些(xiē)，但(dàn)a鋼材的氧化物顆粒大小一(yī)緻，分布(bù)均勻(yún);b鋼材含有(yǒu)一些大顆(kē)粒的(de)夾雜物，分(fèn)布也不均勻。這充分(fèn)說明肖紀美先生的觀點是正(zhèng)确的。