30Cr3WVE轴承钢疲劳裂纹形成与扩展行为

来源：钢铁研究学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：王艳江1,2，杨卯生2，孙世清1，张志慧1,2

单位：1.河北科技大学材料科学与工程学院，河北石家庄050000；2.钢铁研究总院特殊钢研究所，北京100081

摘要：通过力学性能测试以及微观组织和疲劳断口形貌分析等系统研究了一种采用双真空冶炼的高洁净度轴承钢30Cr3WVE的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂物对其疲劳性能的影响。结果表明：30Cr3WVE轴承钢经870℃淬火和550℃回火后具有优异的综合力学性能，旋转弯曲疲劳极限强度达到732MPa；通过疲劳断口的SEM观察，疲劳裂纹起源于试样的表面缺陷和内部的非金属夹杂物。表面缺陷为非金属夹杂物脱落形成的凹坑和机加工留下的刀痕，内部非金属夹杂物主要为Al、Mg、Si和Ca的氧化物。夹杂物对30Cr3WVE轴承钢旋转弯曲疲劳极限强度的影响与其尺寸和至表面的距离密切相关。构建了夹杂物尺寸和分布对30Cr3WVE轴承钢旋转弯曲疲劳极限强度影响的模型，通过控制夹杂物尺寸和数量可显著提高该钢的旋转弯曲疲劳极限强度。

关键词：旋转弯曲疲劳;30Cr3WVE轴承钢;非金属夹杂物;临界尺寸;表面缺陷

基金资助：863计划：重大装备用轴承钢关键技术