軸承鋼制造企業(yè)不僅需要關(guān)注自身產(chǎn)品的檢驗(yàn)質(zhì)量,更需要關(guān)心產(chǎn)品在下游用戶和終端用戶的使用質(zhì)量。疲勞壽命是軸承鋼使用性能較為有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)。興澄特鋼的滾動(dòng)接觸疲勞（RCF）和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞（RBF）試驗(yàn)結(jié)果顯示,夾雜物是影響高碳軸承鋼疲勞失效的主要因素,鋼中夾雜物的尺寸增加和偏析引起的夾雜物在中心的偏聚,會(huì)加速軸承鋼使用的疲勞失效。通過澆鑄鋼水過熱度控制并與輕壓下工藝相匹配,可以改善連鑄鋼中心缺陷,降低因中心缺陷遺傳導(dǎo)致的鋼材使用疲勞失效概率。通過改變中間包形狀優(yōu)化澆鑄過程鋼水的流動(dòng),減少了鋼中對(duì)軸承鋼疲勞破壞敏感性強(qiáng)的B類和DS類夾雜數(shù)量和全氧含量,也減少了夾雜物總數(shù)量,有利于提升軸承鋼的疲勞壽命。通過改善軸承鋼純凈度和成分均勻性提高軸承鋼疲勞壽命,仍然是興澄特鋼今后很長時(shí)間內(nèi)的主要工作方向。 

【文章來源】：中國冶金. 2020,30(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

影響軸承疲勞的材質(zhì)方面影響因素評(píng)價(jià)

為了客觀評(píng)價(jià)軸承鋼的抗疲勞性能以及疲勞裂紋產(chǎn)生原因、疲勞失效與鋼中缺陷類型和數(shù)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,興澄特鋼持續(xù)對(duì)自產(chǎn)軸承鋼進(jìn)行滾動(dòng)接觸疲勞(RCF)試驗(yàn),試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)參照《滾動(dòng)軸承零件接觸疲勞試驗(yàn)方法》(JB/T 10510—2005),試驗(yàn)推力載荷選擇4.5 GPa,轉(zhuǎn)速選擇2 040 r/min,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。對(duì)試驗(yàn)后的試樣進(jìn)行解剖,在顯微鏡下觀察疲勞缺陷形貌,結(jié)合軸承鋼樣對(duì)應(yīng)爐次的冶煉過程數(shù)據(jù),分析產(chǎn)生缺陷的原因。隨著工藝的進(jìn)步,興澄軸承鋼材質(zhì)質(zhì)量提高使得其疲勞測試壽命持續(xù)提升,然而,對(duì)試樣失效的原因分析后,仍能找出可以改善的方面。除了大量試驗(yàn)研究報(bào)道的常規(guī)的B類、DS類夾雜物會(huì)引起RCF失效外[8],一些較為異常的被認(rèn)為發(fā)生概率低的疲勞案例也應(yīng)該被關(guān)注和改善。

圖3所示為2006年疲勞試驗(yàn)試樣在2.6×106周失效后的表面形貌,電鏡分析能譜顯示皮下疲勞源處局部含MnS夾雜物產(chǎn)生的剝落導(dǎo)致了最終的表面剝落,軸承試樣失效。調(diào)閱該爐次軸承鋼生產(chǎn)記錄,在轉(zhuǎn)爐-精煉爐-RH真空爐-連鑄工藝澆鑄前鋼水硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.002%。在絕大多數(shù)爐次未發(fā)現(xiàn)明顯MnS類夾雜物存在的情況下,結(jié)合連鑄鋼水凝固特性分析,認(rèn)為該現(xiàn)象形成的最大可能是由于連鑄偏析導(dǎo)致較低含量的硫在凝固終點(diǎn)偏聚,最終形成MnS類夾雜。調(diào)取該爐次留存棒材試樣,解剖后在中心局部區(qū)域發(fā)現(xiàn)少量的含MnS的復(fù)合夾雜物(圖4),進(jìn)一步驗(yàn)證了上述推論。結(jié)合軸承加工工藝和使用條件,軸承鋼材料的偏析不僅會(huì)導(dǎo)致材料局部力學(xué)性能的變化,還會(huì)導(dǎo)致熱處理過程中材料異常變形,因此在煉鋼連鑄過程中需要加以改善。圖4 棒材中心局部區(qū)域夾雜物及能譜圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2959730