钢铁研究学报

作者：李柏成^1,2, 王存宇^1,2, 那艳会³, 冯桂萍⁴, 张泽茜^1,2, 徐海峰^1,2, 曹文全^1,2

单位：1.钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院,北京100081;；2.先进特殊钢全国重点实验室,北京100081;；3.通用技术集团大连机床集团有限责任公司技术中心,辽宁大连116100;；4.抚顺特殊钢股份有限公司技术中心,辽宁抚顺610073

关键词：50CrMo钢,表面淬火,疲劳,表面裂纹,夹杂物

基金：工信部重点资助项目(2023ZY02015);中国钢研重点资助项目(集23T61320);钢研总院重大资助项目(事24T60640ZD)

以抚顺特钢生产的滚珠丝杠用50CrMo钢作为试验材料,研究其冶金质量评价和滚动接触疲劳性能。采用白光干涉仪、显微硬度计和扫描电子显微镜等方法对疲劳剥落形貌进行多维度表征。结果表明,试验钢具有较高的洁净度和均匀度水平,在4.0 GPa载荷下的滚动接触疲劳寿命<i>L</i>₁₀=1.143 9×10⁷次。发生疲劳破坏的样品根据其剥落形貌可以分为2类,一类是小尺寸点状剥落,其发生疲劳破坏的主要原因是表面接触状态不良,另一类是大尺寸带状剥落,其原因是硫化锰夹杂物引起的次表面起源型裂纹,在疲劳剥落扩展中,随着接触面粗糙度的上升,表面起源型裂纹逐渐占据主导地位,最终形成混合型剥落形貌。在4.0 GPa载荷下,50CrMo钢亚表层MnS夹杂物引起次表面裂纹,发生油楔效应导致裂纹逐渐扩展。因此,在高应力水平服役环境下,应提高钢的洁净度水平。

来源：2025年第12期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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