40CR 渗碳后碳氮共渗 高载荷使用过后出现黑色组织

wo63255052

40CR的材料，900度渗碳，850度碳氮共渗  热处理后组织正常，客户使用后早期失效（高载荷），经金相检测后表层出现黑色组织。硬度在650-700HV（正常硬度在750HV），这是什么组织  各位大佬有懂的吗

chengjinrang

有点像屈氏体啊

搬砖小能手111

轴承有用中碳钢做碳氮共渗，第三张照片的次表层像轴承的疲劳组织学名白色蚀刻WEC

zhuerliu

缺油状态下高温淬回后、退火造成的。

wo63255052

搬砖小能手111 发表于 2026-6-23 17:51
轴承有用中碳钢做碳氮共渗，第三张照片的次表层像轴承的疲劳组织学名白色蚀刻WEC ...

这个是什么原因造成的？

ljjsunny

毛工，这么巧在论坛遇到了！
你这个不是WEC（White Etching Cracks 白蚀裂纹），而是DEL（Dark Etching Layer，黑蚀层），也就是所谓的滚动接触疲劳黑层，在高载荷工况下容易看到。
普及一下形成机理：
① 高接触交变剪切应力，表层金属剧烈塑性流变，在微观层面将就会出现大量位错，如果有机会学习残余应力知识的话，会有这方面的说明；
② 碳氮化物、渗碳体被剪切破碎、弥散析出；
③ 硝酸酒精腐蚀时，变形区位错密度极高、碳化物细碎，优先被腐蚀发黑，形成深色条带；
④ 伴随表面微裂纹，属于常规滚动接触疲劳（RCF）塑性变形层，和 WEC 氢致白裂是两类完全不同失效。
（你的组织照片中浅色区域可见少量细长微裂纹，但裂纹周围无 WEC 标志性白色纳米晶带，当然也有可能是划痕不是裂纹）

40Cr 属于低合金结构钢，不含高 Cr，碳氮共渗表层含氮碳化物，受剪切变形后极易形成发黑 DEL 层；
而 WEC 几乎只在高碳铬轴承钢（GCr15/100Cr6）中高发，比如在失效轴承中钢球剥离发生区域就很容易看到；

要想进一步了解的话，可以微信联系NTN的李工。他对这方面有研究。

wanggong

黑色组织指哪个位置？能不能在图片上标示一下？