胡润川，赖承班，闵永安

(上海大学材料科学与工程学院，省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444)

0 引 言

碳化物是GCr15轴承钢组织中的重要组成相之一，主要起到第二相强化以及增强耐磨性的作用[1-2]。退火态GCr15轴承钢组织中的碳化物质量分数约为14%，而淬火后碳化物质量分数一般控制在5%7%。淬火的作用是固溶一部分碳化物以提高基体的强度与硬度，留下一定量的未溶碳化物来保证轴承钢良好的耐磨性[1,3]。轴承套圈对碳化物的尺寸、圆整度与均匀性等均有一定的要求。若碳化物粗大、形状不规则，或成分偏析严重，则在轴承服役过程中易引起应力集中，从而加速疲劳裂纹萌生和扩展[4-6]，进而降低轴承疲劳寿命。因此，控制碳化物质量是提高轴承寿命的重要途径。高温扩散、控轧控冷等方法[7]可有效控制轴承钢中碳化物偏析程度，碳化物超细化热处理工艺[8-10]可使碳化物分布均匀、形状细小圆整。某公司制造的某型号GCr15钢轴承的疲劳寿命离散度较大，偏离正常范围，其主要失效形式为轴承内套圈滚道的早期疲劳剥落，分析表明疲劳剥落与滚道表层带尖角的不规则碳化物有很大相关性，而有关此类碳化物的研究很少。因此，作者基于轴承内套圈的生产流程，分析在轴承套圈生产制造过程中碳化物形貌与含量的变化，探究不规则碳化物的成因。

1 试样制备与试验方法

试验材料包括失效GCr15钢轴承套圈、同批次的锻造态GCr15钢轴承套圈和球化退火态GCr15钢轴承套圈，套圈壁厚均为8.5 mm，化学成分(质量分数%)为0.98C，1.43Cr，0.23Si，0.33Mn，0.009S，0.008P。……