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高炭素クロム軸受鋼の転がり疲れにおける内部欠陥からのき裂発生挙動

机译:高碳铬轴承钢滚动疲劳内部缺陷的裂纹萌生行为

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摘要

It is important to clarify the effects of nonmetallic inclusions on rolling contact fatigue life to extend or to predict the life of the rolling bearings. The observation of initial cracks from internal defects is desirable from this point of view. In this study, high carbon-chromium bearing steel, SUJ2, with a number of artificial pores as internal defects was prepared. Initial cracks around pores under rolling contact were observed and the stress was CAE analyzed with the following results:rn1. The exposure of the initial crack surface by forced breaking and the subsequent fracture observation in this study were effective to identify the mode of the initial crack generation.rn2. The tensile stress around the pores initiated mode-I crack, and the pore with cracks is subjected to crack propagation process by internal stress under rolling contact fatigue.rn3. Rolling contact fatigue life is not simply dominated by the size of initial defects in steels. As observed in this study, the sum of initial defect size and rim crack size may control the fatigue life. This suggests that the inclusion types and the interfacial adhesiveness between inclusions and matrix may influence rolling contact fatigue.%正常な潤滑環境のもとで使用される転がり軸受部品の主rn要な破損形態は,転がり疲れによって部品内部に発生したrnき裂が,進展して表面に至ることで部品表面のはく離を引rnき起こす内部起点型破損であることが知られる。この転がrnり疲れによる内部起点はく離に対して,鋼の製造過程で不rn可避的に混入する非金属介在物(以下,介在物と略す)が,rnはく離の起点として作用し,転がり疲れ寿命に明らかに影rn響を及ぼしている。
机译:阐明非金属夹杂物对滚动接触疲劳寿命的影响对于延长或预测滚动轴承的寿命很重要。从这一观点出发,观察内部缺陷引起的初始裂纹是理想的。在这项研究中,制备了具有许多人造孔作为内部缺陷的高碳铬轴承钢SUJ2。观察到了滚动接触下孔周围的初始裂纹,并对应力进行了CAE分析,结果如下:在本研究中,通过强制断裂暴露初始裂纹表面并随后观察断裂,可以有效地识别初始裂纹的产生方式。孔周围的拉伸应力引发了Ⅰ型裂纹,带有裂纹的孔在滚动接触疲劳条件下受到内应力的作用而进入裂纹扩展过程。滚动接触疲劳寿命并非简单地由钢中初始缺陷的大小决定。正如本研究中观察到的那样,初始缺陷尺寸和轮辋裂纹尺寸之和可以控制疲劳寿命。这表明夹杂物的类型和夹杂物与基体之间的界面粘合性可能会影响滚动接触疲劳。%正常な润滑环境のもとで使用される転がり轴受部品の主rn要な破损形态は,転がり疲れによって部品内部に発生したrnき裂が,进展して表面に至ることで部品表面のはく离を引rnき起こす内部起点型破损であることが知られる。この転がrnり疲倦的内部起点はく离に対して,钢の制造过程で不rn可避免的に混入する非金属介在物(以下,介在物と略す)が,rnはく离の起点として作用し,転がり疲れ寿命に明らかに影rn响を及ぼしている。

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