残余应力对轴承使用寿命的影响.doc

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1、经过马氏体应力淬火后，可得到以下效果：1）表层及次表层应力处于压应力状态（见图1）；2）接触疲劳寿命（轴承使用寿命）提高1倍以上；3）在同样回火温度下，其硬度比常规热处理后硬度高约3HRC（见图2）；4）耐磨性明显提高（见表1）；5）马氏体淬火后腐蚀生长速度缓慢，耐腐蚀性能明显高于普通热处理（见图3）；图1经不同淬回火1与碳氮共渗淬回火2图2回火温度对试样普通淬火1及碳氮表层的应力分布共渗淬火2硬度的影响表1耐磨性能比较方法磨损深度＜0.2μ的比例（%）最大磨损量（μ）150℃回火250℃回火150℃回火250℃回

2、火普通淬火60280.50.8碳氮共渗淬火100700.20.3图3GCr15钢腐蚀生长速度和时间的关系-------普通热处理方法——碳氮共渗热处理方法钢球的表面强化作为轴承的主要滚动体——钢球，具有形状简单、精度要求高、尺寸一致性强、所有表面都是工作面、强韧性能（压碎负荷）要求高等特点。因为钢球形状简单，所以采用滚筒提升装置，使钢球之间相互碰撞而强化的方法，即钢球喷丸强化方法以其经济、高效的特点而被国内外普遍采用。钢球经过表面强化后，在表层产生较高的残余压应力（见图4），其形成的原因是材料表层的塑性伸展和表层下

3、Hertz应力所引起的塑性流动造成的。由于GCr15轴承钢热处理后的强度较高，其钢球在喷丸强化时由Hertz应力引起的塑性流动占主导，故残余应力的最大值在表层下，并且残余压应力值的大小、最大压应力值层深受钢球尺寸、滚筒转速、强化时间及钢球强化前表面硬度等因素影响。图4钢球表面强化残余应力沿层深的分布由于通过钢球表面强化处理，使钢球的表面和次表面层的亚晶胞细化，并且缠绕着大量的位错，使表面得以强化。另一方面，在钢球的次表层0.1~0.2mm的区域内产生高值的残余压应力，大大提高了疲劳裂纹萌生的门槛值，降低了裂纹的扩展

4、速率，使钢球的接触疲劳寿命、压碎负荷分别提高1倍和20%以上。