赵鹏程，俞树荣，李淑欣，何燕妮

（兰州理工大学石油化工学院，兰州730050）

轴承钢GCr15高速冲击绝热剪切带的研究

赵鹏程，俞树荣，李淑欣，何燕妮

（兰州理工大学石油化工学院，兰州730050）

为了加深对风机轴承失效的进一步理解，从而提高其服役寿命，本文提出并研究了轴承钢GCr15在动载荷下的失效模式，采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对轴承钢GCr15进行动态冲击试验，借助光学显微镜、SEM和FIB/TEM研究动态载荷下绝热剪切带的形成机理和组织变化.研究表明：冲击载荷下GCr15内部产生致密的绝热剪切带，且裂纹伴随着剪切带产生.剪切带中的晶粒被严重细化，由亚结构和纳米等轴晶组成.带中心部位大量位错缺陷的存在说明晶粒是在动态回复和不完全动态再结晶主导机制下逐步被细化的过程.细化的晶粒使得ASB内显微硬度值显著升高.

GCr15；轴承钢；高速冲击；绝热剪切带；纳米晶；SHPB；动态再结晶；动态回复

GCr15钢是应用最广泛的高碳铬轴承钢之一.一般工况下的轴承经历的是接触疲劳载荷.然而，风机齿轮箱轴承运行中由巨风和阵风引起的瞬态载荷作用在轴承上，使其承受一定的冲击载荷，这在海上风电中尤为明显［1］.但在风机齿轮箱轴承设计时并未对瞬态载荷给予重视，这是导致轴承寿命远低于设计寿命的因素之一［2］.由于在失效模式和机理方面认识的分歧，对风机齿轮箱轴承的研究重点放在接触疲劳［3－7］，并没有从动态冲击载荷下的失效模式角度去考虑.

在高应……