由重型车辆的使用需求而引申出的一种新型轴承钢简介

对于重型车辆来说，寻找具有强大疲劳性能的新钢种变得越来越重要，一个关键的原因是电气化的加速，给动力总成带来了额外的负载，具体而言，大型货车的电气化需要提高高周疲劳（HCF）和极高周疲劳（VHCF）下的疲劳性能，主要有三个因素。

 

首先，大型货车中的电动机通常在比内燃机更宽的转速范围内运行，其次，与汽车相比，它们产生的扭矩更大，这需要卓越的疲劳强度，以确保动力总成部件有足够的寿命，第三，对于长距离行驶至关重要的牵引电池的巨大重量对车辆的结构，特别是轴承施加了相当大的额外压力。

 

通过增加关键部件中使用的材料的厚度，可以提高抗疲劳性，然而，这会带来重量损失，影响已经受到牵引电池重量挑战的车辆的承载能力。这引起了工程师对新型钢种的兴趣，这些钢种可以在不增加部件尺寸的情况下提供增强的疲劳性能。

 

这就是Ovako的混合钢60显示出特别希望的地方，疲劳失效通常是由于在反复循环条件下微塑性变形（微塑性是指部件的微观小区域，材料在该区域发生塑性变形，而块体保持其弹性特性）的累积造成的，这种故障会影响各种机器部件的使用寿命，如齿轮、滚动轴承和凸轮轴。

 

滚动轴承通常在弹流润滑（EHL）下运行，这是一种表面发生显著弹性变形的状态，对润滑剂膜的形状和厚度有相当大的影响，会导致小面积内的交替接触应力，从而导致被称为滚动接触疲劳（RCF）的次表面损伤，其结果是接触区域的微观结构变化，最终表现为疲劳损伤。

 

之前的研究集中在最常见的轴承钢52100级RCF引起的微观结构衰减上，52100钢的微观结构包括回火碳化物、残余渗碳体（RC）和马氏体基体，在RCF过程中发现的微观结构衰变类型包括形成深色蚀刻区域、白色蚀刻带和碳化物溶解（RC和回火碳化物），在多次应力循环后，这种衰减变得明显，导致硬度降低，随后轴承退化。

 

材料承受RCF的能力取决于其成分和热处理，使用耐软化的材料可以延长轴承的寿命。近年来，Ovako推出了混合钢60，这是一种结合了二次硬化和金属间沉淀物的新型牌号，克服了现有材料的局限性，特别是对于在腐蚀和氢气环境等具有挑战性的操作条件下的轴承。