摘要 烧结材料由于工艺简单而具有生产率优势,但由于强度不足而不适用于高负荷齿轮。为了提高烧结材料的疲劳强度,作者开发了无需二次加工即可实现高密度的液相烧结技术。在本研究中,评估了硼添加量(0-0.4 mass%)对 Fe-Ni-Mo-BC 烧结渗碳材料滚动接触疲劳强度的影响。此外,为了仅评估硼添加效果而不考虑密度的影响,控制每个试样的烧结密度相同。在本研究的测试范围内,硼添加量为 0.1 mass% 的材料滚动接触疲劳极限(p max )lim 表现出最高值,超过了 1700 MPa。该值不仅明显高于无硼材料的(p max )lim(1100 MPa),而且与锻钢的(p max )lim(1900 MPa)相比也是极高的值。从孔隙结构和材料结构两个角度研究了0.1B辊的(p max )lim明显较高的原因。孔隙结构方面,无硼辊的孔隙形状为不规则形状,而0.1B辊的孔隙形状为球形。通过对滚动接触疲劳试验中辊内部的正交剪切应力进行CAE分析的结果发现,0.1B辊孔隙周围的正交剪切应力的最大值比无硼辊低约35 %。该结果表明,0.1B辊比无硼辊更不容易出现裂纹。即,认为0.1B材料的孔隙形状对滚动接触疲劳强度的提高有影响。
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