第一作者：張群莉

通信作者：姚建華

第一作者單位：浙江工業(ye) 大學

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.07.011

基金項目：國家重點研發計劃（2023YFB4603400）；浙江省“尖兵”攻關(guan) 計劃（2023C01064，2024SJCZX0040）；浙江省高層次人才特殊支持計劃（2023R5210）

關(guan) 鍵詞：激光固態相變；GCr15 軸承鋼；滾動接觸疲勞性能；損傷(shang) 機理

背景與(yu) 意義(yi)

軸承是現代機械工程和設備中至關(guan) 重要的組成部分，它在航空、汽車、高速列車等行業(ye) 中發揮著重要作用。高速列車軸承的服役條件較特殊，工作時需要承受極高的轉速和相應的離心力，運行過程中會(hui) 受到衝(chong) 擊、腐蝕及高溫的作用。高速列車軸承長期受到周期交變應力的作用，其疲勞損傷(shang) 成為(wei) 其最常見的損傷(shang) 形式，通常發生在軸承的滾動體(ti) 與(yu) 滾道之間。該損傷(shang) 形式主要因為(wei) 重複的應力作用，材料逐漸疲勞，最終形成微小裂紋，這些裂紋隨著時間的推移而擴大，導致軸承失效。為(wei) 了提升高速列車軸承的使用壽命，需對其表麵進行強化處理。目前，軸承強化處理以傳(chuan) 統爐內(nei) 熱處理為(wei) 主，該種方式難以同時保障表麵的高硬度和心部的高韌性，且其能源消耗較大。激光表麵處理技術具有傳(chuan) 統方法不可比擬的優(you) 勢，可獲得比常規爐內(nei) 熱處理、感應熱處理更高的硬度，進一步提高其表麵性能，同時不會(hui) 改變心部韌性，故成為(wei) 高速列車軸承表麵性能提升的有效途徑。GCr15 軸承鋼是高速列車軸承常用的材料，其淬透性強，采用常規激光淬火技術形成的硬化層深度一般在1 mm以內(nei) ，難以滿足 GCr15 高速列車軸承深層強化的需求。本文采用深層激光固態相變技術對GCr15 軸承鋼進行表麵強化處理，以期提高GCr15軸承鋼的表麵硬度和強化層深度。通過控製工藝參數得到不同深度的強化層，並采用線接觸圓盤式滾動接觸疲勞測試裝置進行疲勞實驗，研究其疲勞損傷(shang) 機理，探討強化層深度對滾動接觸疲勞性能的影響，擬為(wei) GCr15 軸承鋼的表麵強化提供參考。