发动机轴承国产化关系到我国航空制造业的安全与稳定性。基于此,在陆军“十三五”专用技术预研项目支持下,清华机械系摩擦学国家重点实验室蔡志鹏课题组与中国航发哈尔滨轴承有限公司联合进行航空发动机国产化主轴轴承表面电磁强化研究,旨在通过电磁强化技术提高国产轴承寿命及可靠性。
电磁强化技术,在常温条件下通过特定电磁场促进金属材料内部缺陷的均匀化,提高启裂和裂纹扩展的阻力,显著提升材料的疲劳性能、寿命及可靠性。
课题组针对航空轴承8Cr4Mo4V材料组织和性能方面开展工艺研究,并在哈轴进行了滚动接触疲劳性能试验(一级试验)验证。结果表明,电磁强化处理使得8Cr4Mo4V轴承材料微观缺陷密度和力学性能发生显著变化,极大地降低了轴承寿命的离散性。该研究有望解决目前国产轴承面临散差较大的问题,提高国产轴承寿命,进而推动高端轴承的国产化进程。
图1 8Cr4Mo4V钢滚动接触疲劳寿命威布尔曲线