气流纺杯轴承磨损失效的分析与机理探讨

本文从宏观、微观及轴承润滑等角度出发,对具有高速、轻载和高精度特征的气流纺杯滚动轴承的磨损失效进行了分析与机理探讨,认为这种轴承磨损失效是粘着磨损和磨粒磨损的结果,而不是接触疲劳破坏所致。作者指出,在稳定磨损阶段也还存在着一些导致过渡急剧磨损阶段形成的不利因素,其在运转过程中被迫紧急刹车时,由于轴承受力突然增大和润滑脂膜破裂,造成摩擦界面温度急剧升高而使滚动元件的表层组织软化,润滑脂也随之逐渐丧失润滑能力,摩擦界面亦变得粗糙不平,比膜厚下降而发生了微凸体间的频繁接触,由此引起的粘着现象是造成气流纺杯滚动轴承磨损失效最主要的原因;由于轴承壳腔内的旧润滑脂无法取出,脂中所含的金属磨屑硬粒子在不断增多,其在高速滚动体发生滑动摩擦的瞬间会对材料表面造成擦伤或犁沟,这是导致滚动轴承磨损失效不可忽视的另一因素。

轴承钢最佳含硫量的探讨

本文对硫含量与轴承钢性能关系的不同结论,运用弱环转化原理作了分析。并以作者的试验结果予以佐证。认为除冶金因素外,不同的服役条件会引起失效形式转化,从而改变最佳含硫量。提出不应盲目追求细化碳化物和减少非金属夹杂物,要根据服役条件,分析失效形式以确定轴承钢的最佳含硫量,并建议放宽现行标准中硫和硫化物级别的限制。

GCr15钢接触疲劳寿命与断裂韧度关系的研究

对五种不同硫含量(0.009—0.092wt％)的GCr15钢进行了接触疲劳试验并测试了其断裂韧度K_(IC)值。试验数据进行了较为严格的统计处理,研究了接触疲劳寿命与断裂韧度K_(IC)的相关性。统计分析结果表明:GCr15钢的额定寿命L10与K_(IC)相关性不显著,但中值寿命L50与K_(IC)之间具有显著的相关性。因此,断裂韧度K_(IC)有可能作为中值寿命L50的一种度量。

硫含量对GCr15轴承钢摩擦学性能影响的试验研究

冶炼了3炉不同硫含量的GCr15轴承钢,采用MM-200、MPX-200和Falex摩擦磨损试验机对其进行了不同条件下的摩擦磨损试验,研究了硫含量对GCr15轴承钢摩擦学性能的影响规律。结果表明,随着硫含量的增加,GCr15轴承钢的摩擦系数降低,耐磨性能和抗咬合性能提高。作者根据金相分析、电子探针线扫描和电解分离法的测试结果指出,硫在GCr15轴承钢中主要是以化合态的形式存在,并对其作用机理进行了初步探讨。

接触应力对不同含硫量轴承钢接触疲劳性能的影响

用ZG0.2真空感应炉冶炼不同含硫量的GCr15+S轴承钢。含硫量分别为250、370、530、670ppm,氧含量水平在10～15ppm。加工成两套推力片试样,分别以不同接触应力水平(4500MPa及5760MPa)在JP—52接触疲劳试验机上进行试验。结果表明,随着接解应力水平增加,最佳硫含量值降低。

EFFECT OF SULFUR ON PROPERTIES OF BALL BEARING STEEL

5 heats of GCr15 bearing steel of different sulfur contents ranging from 0.009-0.092% （wt.）were smelted. The role of sulfur in bearing steel and its effect on contact fatigue properties andfracture toughness KICWere studied. It was shown that as the sulfur content increases the sulfur content dissolved in the steelsubstrate remains unchanged. The best contact fatigue property appears at the sulfur content of0.045% （wt.）, and the influence of sulfur content on the fracture toughness of bearing steel is notobvious. Finally, the mechanism of the role of sulfur was investigated.

含氮量对GCr15轴承钢机械性能的影响

本文采用以纯度99.99%的氮气代替氩气由钢包底部的多孔透气砖吹入钢包来精炼 GCr15轴承钢的新工艺,获得了三个不同含氮量水平的 GCr15钢试样.以研究含氮量对该钢机械性能的影响。做了接触疲劳试验—磨损试验和平面应变断裂韧性试验。结果表明,含氮量对滚动接触疲劳寿命及平面应变断裂韧性具有很显著的影响,而对耐磨性影响很小.

钢包吹氮代氩处理GCr15钢的可行性研究

本文在生产条件下用钢包吹氮代氩对 GCr15轴承钢进行了精炼,并对其中3炉不同含氮量(61,88和110ppm)的精炼轴承钢进行了研究和力学性能试验。结果表明:钢包吹氮可以达到与吹氩相同的精炼效果,吸氮量,平均增加约40%。力学性能试验结果表明:随含氮量增加,改善了额定接触疲劳寿命。较高的含氮量对提高平面应变断裂韧性是有益的。不同含氮量的轴承钢,其耐磨抗力相当。从精炼效果、力学性能的改善和成本的降低来看,可以认为钢包吹氮代氩精炼GCr15轴承钢是可行的。