軸承材質(zhì)需具備高硬度、耐磨性和抗疲勞特性。主流材質(zhì)包括：①高碳鉻軸承鋼（如GCr15），經(jīng)淬火回火處理后表面硬度達(dá)60-65HRC，兼具芯部韌性；②不銹鋼（如440C/9Cr18），適用于潮濕腐蝕環(huán)境；③氮化硅/氧化鋯陶瓷材料，具有耐高溫、絕緣、抗磁化特性；④聚醚醚酮（PEEK）等工程塑料，實(shí)現(xiàn)輕量化與自潤滑。特殊工況還會(huì)采用表面鍍層（鍍銀、鍍銅）或滲碳處理提升性能。材質(zhì)選擇需綜合考慮載荷強(qiáng)度、轉(zhuǎn)速、工作溫度及環(huán)境介質(zhì)等因素。

軸承中的殘余應(yīng)力對(duì)其性能和使用壽命具有關(guān)鍵影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 抗疲勞性能

殘余應(yīng)力分布直接影響軸承的疲勞壽命。表面壓縮殘余應(yīng)力（如通過噴丸強(qiáng)化、滲碳處理或熱處理引入）可有效抑制裂紋萌生與擴(kuò)展。在循環(huán)載荷下，壓縮應(yīng)力抵消外部拉應(yīng)力，延緩疲勞裂紋形成，尤其在接觸應(yīng)力集中的滾道區(qū)域，可顯著提升軸承的疲勞極限。

2. 耐磨性與承載能力

表面壓縮殘余應(yīng)力可提高材料的屈服強(qiáng)度，增強(qiáng)微觀抗塑性變形能力，減少滾動(dòng)接觸時(shí)的微動(dòng)磨損。例如，滲碳軸承鋼表層的高壓應(yīng)力能抑制剝落和點(diǎn)蝕，延長高載荷、高轉(zhuǎn)速工況下的服役壽命。

3. 尺寸穩(wěn)定性

殘余應(yīng)力若分布不均或呈拉應(yīng)力狀態(tài)，可能導(dǎo)致軸承組件（如套圈、滾動(dòng)體）在長期使用中發(fā)生變形或尺寸漂移。通過退火或時(shí)效處理消除有害拉應(yīng)力，可確保軸承幾何精度和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

4. 抗腐蝕與抗脆性

在腐蝕環(huán)境中，拉應(yīng)力會(huì)加速應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險(xiǎn)，而表層壓應(yīng)力可阻礙裂紋擴(kuò)展。例如，不銹鋼軸承通過控制殘余應(yīng)力分布，可兼顧耐蝕性與抗疲勞性能。

5. 工藝優(yōu)化方向

制造工藝（如淬火、磨削、裝配）可能引入不利殘余應(yīng)力?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，常采用可控冷卻技術(shù)、低溫滲氮或激光沖擊強(qiáng)化等手段主動(dòng)調(diào)控應(yīng)力場，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力梯度與服役條件的精準(zhǔn)匹配。

綜上，殘余應(yīng)力是軸承材料設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化的核心參數(shù)之一，其合理分布可大幅提升軸承的可靠性、耐久性及工況適應(yīng)性。

本文使用GNR公司EDGE殘余應(yīng)力分析儀對(duì)軸承樣品進(jìn)行應(yīng)力測試。

EDGE高分辨室內(nèi)外兩用殘余應(yīng)力分析儀符合ASTM E915及EN 15305殘余應(yīng)力國際分析檢測標(biāo)準(zhǔn)。意大利GNR射線應(yīng)力分析儀EDGE 配備專門設(shè)計(jì)的儀器箱，可將所有配件裝入箱中，方便攜帶；專業(yè)三腳架確保儀器靈活放置，測量角度不受限制，可進(jìn)行90°、180°、顛倒式測量；高性能電池能夠保證儀器在野外、停電等情況下正常工作；另外，激光定位裝置與微動(dòng)裝置結(jié)合使用，進(jìn)行快速定位，定位過程中樣品與儀器無需任何接觸。

測試樣品選取2個(gè)軸承樣品，在兩個(gè)樣品的軸承外圈隔120度選取一個(gè)測量點(diǎn)，每個(gè)樣品3個(gè)測量點(diǎn)，每個(gè)測量點(diǎn)都對(duì)XY兩個(gè)方向進(jìn)行測試。

GNR便攜式殘余應(yīng)力分析儀EDGE配備高分辨率的檢測器和測角儀，能夠在現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境下，對(duì)軸承樣品的殘余應(yīng)力進(jìn)行快速且精準(zhǔn)的測試。在本次測試過程中，我們還對(duì)實(shí)際輻射劑量進(jìn)行了監(jiān)測。結(jié)果顯示，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，輻射計(jì)所測數(shù)值與環(huán)境本底基本持平，這充分表明在實(shí)際操作中，X射線殘余應(yīng)力分析儀EDGE 對(duì)操作人員不會(huì)產(chǎn)生任何輻射影響。此外，借助三腳架及各類工裝，EDGE 能夠更加靈活地適配各種現(xiàn)場環(huán)境，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適用性。

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