无碳化物贝氏体高碳钢滚动接触疲劳失效分析

摘要

对无碳化物贝氏体高碳钢开展滚动接触疲劳试验,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、三维轮廓仪、显微硬度计和纳米压痕等分析方法,对比分析低应力和高应力水平下的失效行为,研究其失效机制.结果表明,无碳化物贝氏体高碳钢在1.8 GPa低接触应力下有更优异的滚动接触疲劳性能,其失效形式为表面剥落;在2.6 GPa高接触应力水平下,表面出现严重的塑性变形,表面粗糙度增加导致最大剪切应力增加,位置逐渐靠近表面.在2.6 GPa接触应力下塑性变形层形成梯度结构,但是在1.8 GPa接触应力下并未发现梯度结构,在塑性变形层发现大量的孔洞.