轴承钢的疲劳寿命短？问题原来出在这儿！

疲劳寿命是轴承钢内部质量的综合标志。有学者提出，降低含氧量对轴承钢的疲劳寿命还没有起到很大的提高作用。降低氧含量不能提高轴承钢的疲劳寿命的原因是氧化夹杂物的数量减少后，过量的硫化物已成为影响钢疲劳寿命的不利因素。只有同时降低氧化物和硫化物的含量，才能充分挖掘材料潜力，大大提高轴承钢的疲劳寿命。

影响轴承钢疲劳寿命的原因大致可分为以下几点:

1. 氮化

有学者指出，氮化物的体积分数随着钢中氮含量的增加而降低，这是由于钢中夹杂物的平均尺寸减小所致。由于技术限制，大量的小体积夹杂颗粒没有被包括在内。这些微小氮化颗粒的存在对轴承钢的疲劳寿命有直接影响。Ti是形成氮化物强的元素之一。比重小，容易浮起来。一些钛会留在钢中，形成多角形夹杂物。这种夹杂容易引起局部应力集中和疲劳裂纹，应控制这种夹杂的产生。

试验结果表明:钢中氧含量降低到20ppm以下，氮含量增加，非金属夹杂物的尺寸、类型和分布得到改善，稳定夹杂物明显减少。虽然钢中的氮化颗粒增加了，但它们非常小，分散在晶界或晶体中，这成为了一个有利因素，使轴承钢的强度和韧性很好地匹配，钢的硬度和强度大大提高，特别是对提高疲劳寿命的效果是客观的。

2. 氧化

钢中氧含量是影响钢材质量的重要因素。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。在钢液凝固过程中，氧被铝、钙、硅等元素溶解形成氧化物。氧化物夹杂物的含量是氧的函数。随着氧含量的降低，氧化物夹杂物减少;氮含量，像氧含量一样，也与氮化物有函数关系。然而，由于氧化物在钢中分布相对分散，它起到了与碳化物相同的支点作用，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承载钢基体的膨胀系数，在承载交变应力时容易产生应力集中，成为金属疲劳的发源地。应力集中主要发生在氧化物、点夹杂物和基体之间。当应力达到足够大时，就会产生裂缝，迅速扩展并破坏。塑性越低，夹杂物的形状越锋利，应力集中越大。

3.硫化

钢中几乎所有的硫都是以硫化物的形式存在的。随着钢中硫含量的增加，钢中的硫化物含量也相应增加。然而，由于硫化物可以很好地包围氧化物，降低了氧化物对疲劳寿命的影响。因此，夹杂物数量对疲劳寿命的影响与夹杂物的性质、大小和分布有关。夹杂物越多，疲劳寿命越低。其他影响因素综合考虑。在轴承钢中，硫化物以细小的形态分散并混入氧化夹杂物中，即使用金相法也难以识别。试验表明，在原有工艺的基础上，增加铝的用量对还原氧化物和硫化物有积极的作用。这是因为CA具有很强的脱硫能力。夹杂物对钢的强度影响不大，但对钢的韧性危害很大，危害的程度取决于钢的强度。