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浅谈影响直线轴承钢球疲劳寿命的原因

2024-06-24 14:08:27

影响直线轴承钢球疲劳寿命的原因大致可以分为以下几点:

1.氮化物

  随着钢中氮含量的增加,氮化物的体积分数减少,这是由于钢中夹杂物的平均尺寸减小。由于技术原因,大量小体积夹杂物颗粒未被包括在内。这些微小氮化物颗粒的存在直接影响直线轴承钢球的疲劳寿命。Ti是形成氮化物的强元素之一。它的比重很小,很容易漂浮。一些钛会残留在钢中形成多角夹杂物。这种夹杂物容易引起局部应力集中和疲劳裂纹,应控制这种夹杂物的产生。

  2.氧化物

  钢中的氧含量是影响材料性能的重要因素。氧含量越低,纯度越高,相应的额定寿命越长。钢中的氧含量与氧化物密切相关。钢水凝固过程中,铝、钙、硅等元素溶解的氧形成氧化物。氧化物夹杂物的含量是氧的函数。随着氧含量的减少,氧化物夹杂物减少;氮含量和氧含量一样,与氮化物有函数关系。但由于氧化物在钢中分布比较分散,起到了和碳化物一样的支点作用,所以不会损害钢的疲劳寿命。

  氧化物的存在破坏了金属基体的连续性。由于氧化物的膨胀系数小于直线轴承钢球基体的膨胀系数,在受到交变应力时容易产生应力集中,成为金属疲劳的发源地。大部分应力集中发生在氧化物、点缺陷和基体之间。当应力足够大时,裂纹就会出现,并迅速扩展而被破坏。塑性越低,夹杂物的形状越尖锐,应力集中越大。

直线轴承钢球

  3.硫化物

  钢中的硫几乎都是以硫化物的形式存在的。当钢中硫含量增加时,钢中的硫化物也相应增加。但由于硫化物能很好地包围氧化物,所以氧化物对疲劳寿命的影响减小。因此,夹杂物数量对疲劳寿命的影响不是确定的,而是与夹杂物的性质、大小和分布有关。夹杂物越多,疲劳寿命越低。其他影响因素需要综合考虑。在直线轴承钢球中,硫化物以细小的形状弥散混合在氧化物夹杂中,即使用金相方法也很难识别。


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