http://www.guangzhoudiaolanchechuzu.com/ 对轴承钢的性能进行更准确的评估需要对考虑了非金属夹杂物的材料应力进行微观分析
新闻分类:公司新闻 作者:admin 发布于:2017-05-304 文字:【
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摘要:
对轴承钢的性能进行更准确的评估需要对考虑了非金属夹杂物的材料应力进行微观分析 广州白云高空升高车出租, 广州白云高空升高车租赁 表面粗趙度的影响用光弹技术, 测量赫兹接触中粗糖峰下的切应力,结果表明,可用材料疲劳分析的传统强度来解释粗趟峰的持久极限和表面疲劳损伤。分析了接触表面摩擦牵引力和表面粗糟峰斜率对用于表面和次表面起源剥落的失效风险的影响,提供了一个精确预测滚动接触疲劳的数学模型。大粗糖峰斜率的主要影响是增加表面危险微点蚀。起源于表面的点蚀和表面下起源的剥落寿命是竞争的失效模式,被预测为膜厚比、粗糖峰斜率均方根值和边界润滑粗繼峰接触中的牵引系数的函数。使用膜厚比来评估表面粗糖度对滚动轴承寿命的影响和粗趟度的变化导致的寿命估计不准确性。用表面织构测量仪器和扫描电子显微镜检测表面织构的改变。对中等和低水平的膜厚比,跑合过程的初始阶段表面织构出现了重大变化。见察了点蚀试验中的裂纹。在接近点蚀疲劳极限载荷条件下的点蚀试验结果表明,尽管通过跑合增加了微观几何一致性,粗糖峰接触的严重程度控制了表面层的应力集中并对疲劳极限起着主要影响。点蚀裂纹在完整油膜的条件下快速増长为点蚀,这暗示存在着油渗行为。还认识到了机械加工痕迹的方向对裂纹扩展的影响。这些结果表明粗繼峰接触对点蚀机制有着重要作用。代替经验法预测薄膜润滑条件下的寿命,并说明了为什么强化表面处理的轴承寿命长于标准表面处理的轴承。表面织构对疲劳、剥落和擦伤的失效形式有很大影响,尤其运行在溜合或边界润滑状态区域时。由于粗糖峰的形状和尺寸小,粗趟峰变形模式是弹塑性的。即使表面下发生了屈服,很少会出现塑性变形,因为塑性区域被各个方向的弹性材料限制。重载下,接触区域和载荷的关系渐渐从线性变为粗糖峰间的弹塑性相互作用。对弹塑性粗趟峰微接触行为的规模效应进行了理论研究,散位错的形式描述了接触塑性变形。研究二维粗髓峰微观接触发现,当粗糖峰尺寸减少,变得与典型显微结构的长度相差无几时,接触塑性变形将越来越困难,最终不可能发生。
材料的影响: ①钢材成分和冶炼工艺滚动轴承材料主要采用高碳络轴承钢。各国所用轴承钢的化学成分基本相同,大体上含碳1%、含铭1.5%。轴承钢材一般在正火、退火后制作轴承套圈,在浮火、回火状态下使用。添加桂可使轴承钢抗回火软化能力增加,磨削过程中表面残余压应力的减小量更少,改善了早期疲劳剥落的现象。含珪量增加到1.5%,疲劳寿命有显著延长。氧化物夹杂对接触疲劳产生有害的影响,不能塑性变形的氧化物夹杂与材料基体之间易于产生局部间隙,引起应力集中,导致产生疲劳裂纹。自从1960年真空脱碳钢在美国推广来,滚动轴承钢冶炼技术不断得到改进。冶炼工艺的改善,己经使得轴承钢的耐疲劳能力显著提高。轴承材料和设计的进步提离了航空轴承的性能和可靠性寿命。加T30钢具有优的抗腐蚀性,好的热硬度和显著増加的寿命。陶瓷材料,尤其是氮化桂,在轴承中得到了广泛的应用。混合轴承(钢滚道和陶瓷滚动体)应用在高性能的轴系中。轴系的集成设计减少了组件数量,更小更紧密的设计,易于安装,获得了更好的性能和高可靠度。这些材料和设计技术也可被应用到其他应用场合的轴承中,如高速切削机床的主轴。热等静压成型粉末冶金氮化桂,用于制造高性能全陶瓷或混合钢/陶瓷滚动接触轴承。与传统的钢轴承相比,氮化轴承在滚动接触疲劳寿命方面展现出了显著的优势,材料的低密度大大减少了在非常高速度的应用中球/滚道接触的动载荷,如机床主轴和燃气祸轮发动机。在严重的润滑和磨损条件下使用氮化珪轴承,如极端温度、大温差、高速度、极端高真空和对安全性要求苛刻的应用中。氮化桂轴承还有着抗腐蚀性和对受污染润滑油的耐受性等其他优点。②残余应力, 等用一个单球测试装各对M50轴承球进行滚动接触疲劳试验,研究在接触疲劳的过程中,初始残余应力对材料力学性能和微观结构演变的影响。在滚动接触疲劳加载后,有初始残余应力的球比没有初始残余应力的球表现出更少的材料性能变化。在轴承球中引入初始压缩残余应力减少了RCF对材料力学性能和微观结构演变的有害影响。表面层的残余压应力,可抑制疲劳裂纹的产生和扩展速度,从而延长轴承疲劳寿命。加王工艺的选择应使轴承零件表面有残余压应力,例如采用钢球的冲击硬化工芝。⑤热处理的影响热处理工艺方法对金相沮织,从而对疲劳寿命有着重要的影响。马氏体的含碳量在151到450.5%之间时,轴承零件的疲劳寿命值最高。颗粒粗大的碳化物对轴承疲劳寿命有不利的影响。为有利于延长轴承寿命,希望碳化物粒度细小,形状整齐,分布均匀。
对轴承钢的性能进行更准确的评估需要对考虑了非金属夹杂物的材料应力进行微观分析,一些类型的夹杂物对热传递的影响可能在边界形成拉伸应力。在非金属夹杂物的边界区域可能存在亚微观小裂纹,夹杂物的强度和初性也会影响材料的强度。夹杂物性能的重要性取决于该材料具体的工作条件,夹杂物在钢的生产过程中是无法完全避免的。(1)夹杂物的类型夹杂物有各种不同的形态和类型,其边界条件、硬度、脆性、可能的冷却残余应为和内部缺日效应对于滚动接触疲劳行为都有重要影响。滚动轴承钢中的铅酸夹杂物,其特征之一是呈球形。碳氮化铁是另一种重要的夹杂物类型,这类夹杂物呈矩形并有锋利的边缘。2)由扰乱的力流导致的内部缺效应夹杂物变化的弹性性能扰乱了力流,如一个弹性模量要比基体高的硬夹杂物,因为能够吸引力流而对基体起到支援作用。而对于比基体弹性模量小的软夹杂物,一些为绕过了夹杂物。 展示了夹杂物模型的光弹试验,说明了夹杂物周围复杂的应力条件。该模型—个固定线载荷垂直加载,夹杂物周围基体中复杂和不均匀的应力条件清晰可见。结果表明材料缺陷导致疲劳寿命明显减少和寿命离散型增加。夹杂物的出现导致由弹性模量不协调引起的局部应力集中,这在奇异点的周围产生了塑性变形并因此充当裂纹萌生点,最终的疲劳寿命是夹杂物深度和面积的函数。
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