在铁路机车装备的发展中，轴承等关键零部件的质量和性能要求越来越高。轴承钢作为其核心材料，其热处理工艺及最终使用寿命一直受到广泛关注。本文以某型国产轴承钢为研究对象，对其进行表面渗碳处理后，在不同等温淬火时间下进行热处理，研究等温淬火时间对轴承钢显微、硬度及接触疲劳性能的影响。
试验方法：
试验材料为特钢集团有限公司提供的铁道机车用SAE8620轴承钢。采用表面渗碳处理，然后进行等温淬火和回火处理。等温淬火时间分别为7小时和21小时。制备金相试样，观察显微，进行硬度及接触疲劳试验。
结果与分析：
1. 显微：等温淬火7小时后的轴承钢表层包括贝氏体铁素体、残余奥氏体、马氏体和碳化物。等温淬火21小时后，马氏体消失，贝氏体板条平均宽度增加，针状贝氏体铁素体含量增加，残余奥氏体含量减少。
2. 物相组成：等温淬火7小时和21小时后，轴承钢表面物相主要为-Fe和-Fe。等温淬火7小时时，-Fe的衍射峰更强，计算得知，等温淬火7小时和21小时后，残余奥氏体质量分数分别为22.5%和18.0%。
3. 硬度分布：随着距表面距离的增加，硬度逐渐减小。在相同距离下，等温淬火7小时的轴承钢硬度较大。渗碳层下的亚表层硬度约为620 HV。
4. 接触疲劳性能：等温淬火7小时的轴承钢接触疲劳寿命为6.1310^7周次，较等温淬火21小时的2.7910^7周次更长。这是因为等温淬火7小时的轴承钢表层中存在较高含量的残余奥氏体和更细小的贝氏体板条，使其具有较好的抵抗塑性变形能力。接触疲劳过程中，等温淬火7小时的轴承钢表面出现横向裂纹和棘轮状塑性变形痕迹，但裂纹扩展和剥落发生在浅表层。
等温淬火时间对轴承钢的显微、硬度和接触疲劳性能有重要影响。等温淬火7小时的轴承钢具有较好的显微和硬度分布，以及较长的接触疲劳寿命。这为其在铁路机车等领域的应用提供了理论依据。
参考文献：
