軸承鋼高(gao)濃度(du)氮化熱處理和(he)壽(shou)命評(ping)價

熱處理技術(高濃度氮化)

理論和試驗已經證明，碳氮共滲處理對軸承的長壽命化有效，特別是對潤滑劑中混入硬質異物時對延長壽命更有效。因此，為了使軸承壽命更長，需要開發更高表面濃度的熱處理技術。

GCr15的普通淬火件和高濃度氮化件的碳和氧的分布如圖1所示。在高濃度氮化件的表面含有0.4%以上的氮。潤滑劑中混入硬質異物時形成壓痕，人工壓痕壽命試驗結果如圖2所示。

壽命評價(jia)技術

通過提高軸承用鋼的潔凈度，軸承材料壽命延長，壽命評價時間也延長。為此，需要開發可在短時間內進行壽命評價的試驗機。在軸承發生內部起源型剝落前，首先發生開裂的初期階段是表層上反復作用著交變剪切應力的過程。因此，在掌握軸承內部起源型剝落壽命時，評價剪切疲勞特性很重要。以前的試驗機不能適應賦予高速剪切應力的要求，NTN開發了在短時間內評價剪切疲勞特性的超聲波扭轉疲勞試驗機（圖3）。

超聲波(bo)扭轉(zhuan)疲勞試(shi)驗機主要(yao)由扭轉(zhuan)振(zhen)動變(bian)(bian)換器(qi)(激振(zhen)頻率為(20 000±500)Hz)、放大器(qi)、扭轉(zhuan)振(zhen)動放大變(bian)(bian)幅桿(gan)等組成。采用(yong)本試(shi)驗機評價高(gao)碳(tan)鉻軸承鋼SUJ2、結構碳(tan)鋼S53C、高(gao)溫滲碳(tan)鋼M50NiL的結果如(ru)圖4所示。根據時間強度、疲勞極限來評價，那么S53C最低，M50NiL最高。

在剪切應力(li)振幅(fu)為700 MPa時，由疲(pi)勞壽命(破壞概率5% )和滾動(dong)疲(pi)勞壽命試驗得到(dao)的L₅₀(剝落概率(lv)50%)之間成線性(xing)關系（圖5）。

（來源：軸(zhou)承雜志社）

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