轴承钢接触疲劳亚表面组织非晶化和相变的研究
重大装备中轴承的过早失效，严重影响系统的安全运行和可靠性。与普通疲劳不同，接触疲劳载荷下材料会发生组织变化。然而，关于接触疲劳下材料发生非晶化和奥氏体相变的研究还未见报道。本文针对马氏体轴承钢进行接触疲劳实验，研究亚表面材料中产生的白色蚀刻组织，对其非晶化和组织相变进行了详细分析，讨论了其产生的机理。
（a） 白色蚀刻区域（wea）中的非晶相
（b）wea中奥氏体相变
tem和ebsd测试结果表明，接触疲劳载荷下，原板条状马氏体组织发生以下变化：纳米晶化、非晶化和相变（马氏体向奥氏体转变）。wea主要由非晶相组成，其中弥散着纳米马氏体、奥氏体和碳化物，如图（a）。其硬度远远高于基体。在wea和基体的界面处，存在着明显的过渡区3-5nm，晶体从有序转变为无序。原材料中含3%的残余奥氏体，但wea中的奥氏体含量增加到20%，图（b）。说明在疲劳变形过程中，发生了由马氏体向奥氏体的相变。机理的研究表明，该相变不是由于温升至奥氏体化后发生的转变，而是在机械大变形条件下发生的晶体原子错排导致。
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