一些应用于极限工况下的滚动轴承,如风电齿轮箱轴承、新能源汽车高速电机轴承等,常由于早期损伤等原因在早期服役过程中就出现显微组织的变化,进而影响轴承性能和 服役寿命。为了研究损伤轴承的表面显微组织变化,探究其对轴承剩余服役寿命的影响,通 过采用滚子作为轴承滚动接触的试验样品,利用课题组自行设计搭建的打滑擦伤试验台和疲 劳寿命试验台,展早期损伤与疲劳寿命试验,结合多种显微组织和表面超声检测手段,实 现对不同损伤程度和失效滚子的表面显微组织变化的检测和分析,发现在其他试验条件保持 一致的条件下,随着试验转速的增大,轴承滚子的早期损伤越发严重。在不同程度的早期损伤滚子样品中,凹坑和次表面微裂纹为主要显微组织变化特征,表面裂纹、白层为次要显微 组织变化特征。疲劳失效的轴承滚子的主要显微组织变化特征为剥落坑、次表面裂纹和白层, 而白蚀裂纹和白蚀区为次要显微组织变化特征。结合对表面显微组织的元素分析,讨论了白 层和白蚀微裂纹的特征和元素变化情况,认为白蚀区边缘处的微裂纹是白蚀裂纹的早期状态。通过开展寿命试验,发现随着损伤程度的加剧,滚子的后续服役寿命呈不均匀梯度降低 趋势。