軸承鋼GCr15作為軸承常用的一（yī）種材料了，內在質量的綜合標誌就是疲勞壽命，有學者（zhě）提出觀點：降低氧含量仍未起到大幅度提高軸承鋼疲勞壽命的作用。其實隻有同時降低氧化物和硫化物含（hán）量，才能充分挖掘材質潛力（lì），大幅度提高軸承鋼的疲勞（láo）壽命。

　　為（wéi）什麽降低氧含量不能提高軸承鋼疲勞壽命呢?上海禦微軸承公司（sī）技術部工程（chéng）師分析後認為（wéi）原因：在氧化物夾雜量降低以後，多餘的（de）硫化物又成為影響鋼材疲勞壽命的不利因素。隻有同（tóng）時降低氧化物和硫化物含量，才能充分挖掘材質潛力，大幅度提高軸承鋼的疲勞（láo）壽命。

　　那（nà）哪些因素會影響軸承鋼疲勞壽命呢?現就以上問題（tí）分析如（rú）下：

　　1、氮化物對疲勞壽命的影響

　　有的學（xué）者指出：鋼（gāng）中增氮，氮化物的體積分數卻下降，這是由於鋼中（zhōng）夾雜物的平均尺寸減少的緣故，受技術所限，還有相當數量的小於0.2in夾雜（zá）物顆粒未計算在內。恰恰是這些微小的氮化物（wù）顆粒的存在狀態，對軸承鋼（gāng）的疲勞壽命有著直接（jiē）影響。Ti是形成氮化物的強元素之一，比重（chóng）小，易上浮，還會有一部分Ti留在鋼中形成多棱（léng）角的夾（jiá）雜物。這種夾雜物容易引起（qǐ）局部（bù）應力集（jí）中，產（chǎn）生疲勞裂紋，因此要（yào）控製此種夾（jiá）雜物的產（chǎn）生。

　　試驗（yàn）結果（guǒ）表明：鋼中氧含量降至20ppm以下（xià），氮含量有所提高，非金屬夾雜物（wù）的大小、類型和分布（bù）狀態得到了改善，穩定（dìng）夾雜物有明（míng）顯（xiǎn）的降低。鋼中氮化物顆粒雖然增多，但其顆粒甚小，並於晶界或晶內呈（chéng）彌散狀態（tài）分布，成為有利因素，使軸承鋼的強度和韌性（xìng）得到了（le）良（liáng）好（hǎo）配合，極大地增加鋼的（de）硬度、強度，特別是接觸疲勞壽命改善效（xiào）果是客觀（guān）存在的。

　　2、氧化物對疲勞（láo）壽命的影（yǐng）響（xiǎng）

　　鋼中氧含量是影響材（cái）質（zhì）的（de）重要因素，氧含（hán）量越低其純潔度越高，相對應（yīng）的額定壽命就越長。鋼中氧含量和氧化物（wù）有著密切的關係，鋼液在（zài）凝固過程中，鋁、鈣、矽等元素溶解的氧形成氧化物。氧化物夾雜含量（liàng）是氧的函數。隨著氧含量的降低，氧化物夾雜將減少;氮含量和氧含量一樣，同樣和氮化物存在函（hán）數關係（xì），但由（yóu）於氧化物在鋼材（cái）中分布的較分散，起著和碳化物同樣作用的支點作用，所以對鋼材疲勞壽命沒（méi）有起到**作用。

　　鋼由於（yú）氧化物的存在，**了金屬基體（tǐ）的（de）延續性，又（yòu）由於氧化物的膨脹係數小於軸承鋼（gāng）基體膨（péng）脹係數（shù），當承受交變應（yīng）力時，易於（yú）產生應力集中，成為金屬疲勞的發源地。應力集中多數產（chǎn）生在（zài）氧化物、點（diǎn）狀夾雜物和基體之間，當應力達到足（zú）夠大時，就產生裂紋，並迅速擴展（zhǎn）而**。夾雜物塑性越低，形狀越尖棱，則應力集中也就越大（dà）。

　　3、硫化物對疲勞壽命的影響

　　鋼中硫含量幾乎全部以硫化物形態存在。鋼中（zhōng）硫含量增高，則鋼中硫化物相應增高，但因硫化物能很好地包圍在氧化物周圍，減少了氧化物對疲勞壽命的影響（xiǎng），所以夾雜物的數量（liàng）對疲勞（láo）壽（shòu）命的影響並不是**的，與夾雜物的性質、大小和（hé）分布有關。個一定夾雜物越多，疲勞壽命（mìng）就一定越低，必須綜合考慮其他影（yǐng）響因素。在軸承鋼（gāng）中硫化物呈細（xì）小狀彌（mí）散分布（bù），並且混入氧化物夾雜之中，即（jí）使采用金相方法也難以辨認。試驗證實:在（zài）原有工藝的基礎（chǔ）上，增加（jiā）Al量對降低氧化物?硫（liú）化物起到積極的作用。這是因為Ca具有相當（dāng）強的（de）脫硫能力。夾雜物對強度影響甚微，而對鋼的韌性危害較大，其危害程（chéng）度又取決於（yú）鋼的強（qiáng）度。

　　GCr15鋼的斷裂過程，根據斷口分析主（zhǔ）要為解理和準解理斷裂機製（zhì）。****肖紀美指（zhǐ）出:鋼中夾雜物是一種脆性相，體積分（fèn）數愈高（gāo），韌性愈低;夾雜物的（de）尺寸愈大（dà），韌性下（xià）降的愈快。對於解理（lǐ）斷（duàn）裂的韌性而言，夾雜物的尺寸愈細小，夾（jiá）雜物的間距愈小，則韌性不但（dàn）不（bú）下降，反而（ér）提高，如（rú）果晶內脆性相排（pái）列（liè）較密，則可縮短位錯堆塞距離，不易發生解理斷裂，從而提（tí）高解理斷裂強度。有人專門做過試驗:A、B兩批鋼材（cái）屬（shǔ）於同一鋼種，但是各自（zì）所含（hán）夾雜物的情況不同。

　　經過（guò）熱處理，A、B兩批（pī）鋼材達（dá）到相同的抗拉（lā）強度（dù）95 kg/mm'，A、B鋼材的屈服強度（dù）是一樣的（de）。在延伸率和麵縮（suō）率方麵，B鋼材略低於A鋼材仍為合格。經疲（pí）勞試驗(旋轉（zhuǎn）彎曲)後發現:A鋼材是長壽命材，疲（pí）勞高;B鋼材為短（duǎn）壽命材，疲勞低。當鋼材試（shì）樣所受循環應力略高於A鋼材的疲（pí）勞時（shí），B鋼材的壽命（mìng）隻有A鋼材的1/10。A、B鋼材（cái）中的夾（jiá）雜物均為氧化物（wù）。從夾雜物總量上看，A鋼材的純（chún）淨度比B鋼材的純淨度更差（chà）一些，但A鋼材的（de）氧化物顆粒大小一致，分（fèn）布均勻;B鋼材含有一些（xiē）大顆粒的夾雜物，分布（bù）也不（bú）均勻。這充分說明肖紀美先生的觀點是正確的。