中科院金属所：高强钢疲劳强度研究获进展

中国科学院金属研究所的研究团队在GCr15轴承钢的疲劳强度研究方面取得了显著进展。研究通过建立夹杂物-强韧性协同调控理论，并采用稀土改性技术，成功提升了轴承钢的拉-拉和拉-压疲劳强度。研究分析了TiN和Al2O3两类夹杂物对疲劳寿命的影响，发现Al2O3夹杂物的疲劳寿命损伤系数较TiN高约30%。此外，研究提出了疲劳开裂临界夹杂物尺寸判据，并建立了高强钢疲劳开裂时抗拉强度、断裂韧性与夹杂物尺寸之间的定量关系。通过稀土添加改性，降低了夹杂物尺寸，提升了夹杂物在疲劳载荷下的变形能力，从而降低了应力集中程度。最终，研究获得了拉-拉疲劳强度1600MPa和拉-压疲劳强度1103MPa的抗疲劳高强钢，分别比现有世界纪录提高4%和10%。该研究为航空航天、轨道交通等领域的高端轴承材料研发提供了新技术路线。