La marque globale de la qualité inhérente de l'acier à roulement est la résistance à la fatigue. Certains chercheurs avancent que la réduction de la teneur en oxygène n'a pas joué un rôle significatif dans l'amélioration de la résistance à la fatigue de l'acier à roulement. et la durée de vie en fatigue de l'acier à roulement soit grandement améliorée.
Pourquoi la réduction de la teneur en oxygène de&ne peut-elle pas améliorer la résistance à la fatigue de l'acier à roulement?Une fois que la quantité d'inclusion d'oxyde est réduite, l'excès de sulfure est devenu un facteur défavorable affectant la résistance à la fatigue de l'acier.Ce n'est que lorsque la teneur en oxyde et en sulfure est réduite en même temps que le potentiel du matériau peut être pleinement exploité et la résistance à la fatigue de l'acier à roulement peut être grandement améliorée.
Quels facteurs affectent la résistance à la fatigue de l'acier à roulement?Partagez ci-dessous:
1, l'influence des composés azotés sur la durée de vie en fatigue
Certains chercheurs soulignent qu'avec l'augmentation de l'azote dans l'acier, la fraction volumique des composés azotés diminue, ce qui est dû à la diminution de la taille moyenne des inclusions dans l'acier. En raison de limitations techniques, il existe encore un nombre considérable de particules d'inclusions inférieures à 0,2 pouce qui ne sont pas comptées.C'est précisément l'état d'existence de ces minuscules particules de nitrure qui a un impact direct sur la résistance à la fatigue de l'acier à roulement.Le Ti est l'un des éléments les plus forts pour former du nitrure, avec une faible densité et un flottement facile. Une partie de Ti restera dans l'acier pour former des inclusions multi-angulaires.Ce type d'inclusion est facile à provoquer une concentration de contraintes locales et une fissure de fatigue, de sorte que la génération de ce type d'inclusion doit être contrôlée.
Les résultats montrent que la teneur en oxygène de l'acier diminue à moins de 20 ppm, la teneur en azote augmente, la taille, le type et l'état de distribution des inclusions non métalliques sont améliorés et les inclusions stables sont évidemment réduites.Bien que le nombre de particules de nitrure dans l'acier augmente, les particules sont très petites et sont distribuées dans la limite du grain ou à l'intérieur du grain, ce qui devient un facteur favorable. La résistance et la ténacité de l'acier à roulement sont bien adaptées, et la dureté et la résistance de l'acier sont considérablement augmentées, en particulier l'effet d'amélioration de la durée de vie en fatigue de contact est objectif.
2, l'influence de l'oxyde sur la durée de vie en fatigue
La teneur en oxygène de l'acier est un facteur important affectant le matériau. Plus la teneur en oxygène est faible, plus la pureté est élevée et plus la durée de vie nominale correspondante est longue.La teneur en oxygène de l'acier est étroitement liée aux oxydes. Dans le processus de solidification de l'acier fondu, l'aluminium, le calcium, le silicium et d'autres éléments dissolvent l'oxygène pour former des oxydes.L'inclusion d'oxyde est fonction de l'oxygène.Avec la diminution de la teneur en oxygène, les inclusions d'oxyde diminueront.La teneur en azote est la même que la teneur en oxygène, et le nitrure a également une relation fonctionnelle, mais parce que la distribution d'oxyde dans l'acier est plus dispersée et joue le même rôle que le point d'appui du carbure, de sorte que la durée de vie de l'acier en fatigue ne joue pas un rôle préjudiciable.
En raison de l'existence d'oxydes dans l'acier, la continuité de la matrice métallique est détruite, et parce que le coefficient de dilatation des oxydes est inférieur au coefficient de dilatation de la matrice en acier du roulement, lorsqu'il est soumis à des contraintes alternées, il est facile de produire une concentration de contraintes, qui devient le berceau de la fatigue du métal.La majeure partie de la concentration de contraintes se produit entre les oxydes, les inclusions ponctuées et la matrice. Lorsque la contrainte atteint suffisamment, des fissures se produisent, qui se dilatent et se détruisent rapidement.Plus la plasticité est faible et plus la forme de l'inclusion est nette, plus la concentration de contraintes est élevée.
3, l'influence du sulfure sur la durée de vie en fatigue
La teneur en soufre de l'acier existe presque entièrement sous forme de sulfure.Lorsque la teneur en soufre de l'acier augmente, le sulfure de l'acier augmente en conséquence. Cependant, comme le sulfure peut être bien entouré par les oxydes, ce qui réduit l'influence des oxydes sur la durée de vie en fatigue, l'influence du nombre d'inclusions sur la durée de vie en fatigue n'est pas absolue, mais liée à la nature, la taille et la distribution du inclusion.Plus l'inclusion est importante, plus la résistance à la fatigue doit être faible. Les autres facteurs doivent être considérés.Le sulfure dans l'acier à roulement est fin et diffus, et mélangé avec des inclusions d'oxyde, même en utilisant la méthode métallographique est difficile à identifier.Sur la base du procédé d'origine, l'augmentation de la quantité d'Al joue un rôle positif dans la réduction des oxydes et des sulfures.En effet, CA a une capacité de désulfuration assez forte.L'inclusion a peu d'effet sur la résistance, mais nuit gravement à la ténacité de l'acier, et le degré de dommage dépend de la résistance de l'acier.
Le processus de fracture de l'acier GCr15 est principalement un mécanisme de fracture par clivage et quasi-clivage selon l'analyse de la fracture.Xiao Jimei, un expert réputé, a souligné que l'inclusion dans l'acier est une phase fragile et que plus la fraction volumique est élevée, plus la ténacité est faible.Plus la taille de l'inclusion est grande, plus la ténacité diminue rapidement.Quant à la ténacité de la fracture par clivage, plus la taille des inclusions est petite et plus l'espacement des inclusions est petit, la ténacité n'est pas diminuée mais augmentée. Si la phase fragile dans le grain est étroitement agencée, la distance d'obturation de l'empilement de dislocation peut être raccourcie et la fracture par clivage n'est pas facile à se produire, améliorant ainsi la résistance à la fracture par clivage.Quelqu'un a fait un test spécial: A, B deux lots d'acier appartiennent au même acier, mais leur inclusion est différente.
Après traitement thermique, les deux lots d'acier A et B atteignent la même résistance à la traction de 95 kg / mm&# 39, et la limite d'élasticité des aciers A et B est la même.En termes d'allongement et de retrait de surface, l'acier B légèrement inférieur à l'acier A est toujours qualifié.Après essai de fatigue (flexion rotative), on constate que: l'acier A est un matériau à longue durée de vie, avec une limite de fatigue élevée;L'acier B est un matériau à durée de vie courte, une faible limite de fatigue.Lorsque la contrainte cyclique de l'éprouvette en acier est légèrement supérieure à la limite de fatigue de l'acier A, la durée de vie de l'acier B n'est que de 1/10 de celle de l'acier A.Les inclusions dans les aciers A et B sont des oxydes.D'après la quantité totale d'inclusion, la pureté de l'acier A est pire que celle de l'acier B, mais la taille des particules d'oxyde de l'acier A est constante et uniformément répartie;L'acier B contient de grosses inclusions, qui sont également inégalement réparties.Cela montre pleinement que le point de vue de M. Xiao Jimei&est correct.