Page 42 - 理化检验-物理分册2024年第七期

崔少璞，等：高碳铬轴承钢的旋转弯曲疲劳性能

图 4 SUJ2S1 钢的疲劳断口 SEM 形貌
可知：高碳铬轴承钢疲劳裂纹有两种裂纹源，一种起 裂纹扩展区形貌呈典型的河流、台阶状，为解理断裂
裂于试样表面，主要是在机械加工过程中产生的，裂 特征形貌，存在撕裂纹形貌；瞬断区可见韧窝，为韧
纹源起始于试样表面的磨损和车削划痕；另一种裂
性断裂特征形貌。
纹源起裂于试样表面的非金属夹杂物，夹杂物破坏
了试验钢的均匀性，产生了应力集中，在应力集中处 对试验钢中的非金属夹杂物进行能谱分析，结
产生疲劳源，最终导致高碳铬轴承钢发生疲劳断裂； 果如图5所示。由图5可知： 夹杂物主要为Al 2 O 3 。

图 5 非金属夹杂物能谱分析结果
3 结论 参考文献：

（1）试验钢疲劳断裂的原因为试样表面存在机 [1] 鲁连涛，张卫华．金属材料超高周疲劳研究综述[J]．
械加工缺陷和Al 2 O 3 夹杂物。 机械强度，2005，27(3)：388-394．
（2）绘制了高碳铬轴承钢的升降图和S-N 曲 [2] MURAKAMI Y，YOKOYAMA N N，NAGATA J．
线，得出材料的疲劳极限为 458 MPa，综合性能优 Mechanism of fatigue failure in ultralong life regime[J]．

异。绘制了高碳铬轴承钢的P-S-N 曲线，得到了材 Fatigue & Fracture of Engineering Materials &
料90％存活率时的疲劳极限为300 MPa，补充了轴 Structures，2002，25(8/9)：735-746．
承钢疲劳数据不足的问题，为汽车厂轴承疲劳仿真 [3] 赵景飞，杨海西，张少凯，等．Q460C低合金高强度结
分析提供可靠的数据基础。 构钢板的开发[J]．河北冶金，2012(5)：6-8．
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