大颗粒碳化物对GCr4Mo4V钢旋转弯曲疲劳的影响

作者：崔毅; 张彩东; 俞峰; 张雲飞; 张志旺; 曹文全^*; 赵英利; 崔少璞

来源：金属热处理, 2023, 48(02): 50-55.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2023.02.008

• 高温轴承钢
• 旋转弯曲疲劳
• 大颗粒碳化物
• 疲劳极限

以“真空感应+电渣重熔”工艺制备的退火态热轧直条高温轴承钢GCr4Mo4V为试验材料，经过1120℃保温30 min油淬以及3组530℃保温2 h的回火处理后，开展960、1000、1040、1080 MPa四个应力水平的旋转弯曲疲劳试验，得到S-N曲线并计算出中值疲劳极限为686 MPa,对旋弯疲劳试样断口形貌分析表明，GCr4Mo4V轴承钢旋转弯曲断口由近表面起裂源、裂纹扩展区、应力撕裂区3个特征区域构成，起裂源距试样表面约240μm,中心为粒径范围为16.93～53.94μm的大颗粒碳化物，裂纹在大颗粒碳化物与基体界面处形核，并逐渐向试样中心扩展，最终在扭矩作用下将试样撕扯断裂；数值分析表明，大颗粒碳化物粒径D与疲劳寿命对数lg(N)呈线性关系，经线性拟合后得到的数学关系式为lg(N)=-0.053 77D+7.326 82,由此指明了GCr4Mo4V轴承钢大颗粒碳化物的极限细化是进一步实现轴承钢长寿化的关键举措。

• 单位
  钢铁研究总院