罗 燕, 刘义翔, 班 君, 刘秀莲

(1. 中国航发哈尔滨轴承有限公司 研发中心, 哈尔滨 150025;2. 哈尔滨商业大学 轻工学院, 哈尔滨 150028;3. 中国航发哈尔滨轴承有限公司 热表工部, 哈尔滨 150025)

专题报道

不同处理工艺轴承套圈的近表层硬度及残余应力

罗 燕1, 刘义翔2, 班 君1, 刘秀莲3

(1. 中国航发哈尔滨轴承有限公司 研发中心, 哈尔滨 150025;2. 哈尔滨商业大学 轻工学院, 哈尔滨 150028;3. 中国航发哈尔滨轴承有限公司 热表工部, 哈尔滨 150025)

对M50钢轴承套圈、M50NiL钢渗碳轴承套圈及M50NiL钢渗碳+渗氮复合化学热处理轴承套圈的显微组织、硬度及残余应力进行了测试及分析，并对M50钢轴承套圈和M50NiL钢渗碳轴承套圈进行了硬度、应力和寿命耐久性试验。结果表明：复合化学热处理后，M50NiL钢轴承套圈的表面及心部硬度比M50NiL钢渗碳轴承套圈的有所提高，其表面应力尤其是次表层应力有了极大提高，因此耐磨性和抗疲劳性能也得到极大的改善；M50NiL钢渗碳轴承套圈的抗疲劳性能及使用寿命比M50钢轴承套圈的提高了3～5倍。

M50钢；M50NiL钢；轴承套圈；硬度；残余应力；压应力层

轴承失效主要起源于表面的破坏以及亚表层的疲劳剥落。当有着良好的尺寸匹配和润滑条件时，轴承能够有效地避免起源于表层的破坏，此时由于亚表层的应力集中会导致裂纹的萌发，并进而扩展到表层形成剥落，成为轴承的主要失效形式，缩短了轴承的使用寿命[1]。

根据疲劳机理中的最大切应力理论，球轴承在承载运转时，最容易在轴承零件(轴承的内圈、外圈、钢球)的表面下最大切应力深度处产生疲劳源，而后在交变应力的作用下，疲劳裂纹向轴承表面扩展，最终导致剥落使轴承失效。……