Настоящая работа посвящена исследованию структурных особенностей зон усталостного разрушения деталей из подшипниковой стали, работающих в нарушенных условиях эксплуатации. В работе проведен металлографический анализ микроструктуры усталостных трещин и близлежащих областей образцов разрушенного внешнего кольца подшипника качения, работавшего на оси гребного вала азимутального подруливающего устройства, установленного на грузовом судне ; определены особенности выделения карбидных включений в зонах внутреннего разрушения ; установлены основные закономерности изменений химического состава в зонах внутреннего разрушения; прослежена взаимосвязь микроструктуры зоны разрушения с механическими свойствами металла в ней. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований в данном направлении. По результатам работы были сделаны следующие выводы: при нарушении условий эксплуатации подшипника, приводящим к динамической нагрузке на его детали, возможно образование трещин с белым слоем, структура которого образуется в результате длительного взаимного трения граней трещины; при повышении температуры в результате взаимного трения граней трещины происходит диффузия углерода из формирующегося белого слоя в основной металл, в результате чего в области около белого слоя образуются карбидные включения; из основного металла в область формирующегося белого слоя происходит диффузия хрома и марганца; металл белого слоя имеет повышенную хрупкость, а трещины с белым слоем более опасны, чем обычные трещины.

The work carried out a metallographic analysis of the microstructure of fatigue cracks and nearby areas of samples of the destroyed outer ring of a rolling bearing operating on the axis of the propeller shaft of an azimuthal thruster installed on a cargo ship; the peculiarities of the precipitation of carbide inclusions in the zones of internal destruction are determined; the main regularities of changes in the chemical composition in the zones of internal destruction have been established; the relationship between the microstructure of the fracture zone and the mechanical properties of the metal in it is traced. The results obtained can be used for further research in this direction. Based on the results of the work, the following conclusions were made: if the operating conditions of the bearing are violated, leading to a dynamic load on its parts, cracks may form with a white layer, the structure of which is formed as a result of prolonged mutual friction of the crack faces; with an increase in temperature, as a result of mutual friction of the crack faces, diffusion of carbon from the forming white layer into the base metal occurs, as a result of which carbide inclusions are formed in the region near the white layer; diffusion of chromium and manganese occurs from the base metal into the area of the forming white layer; the metal of the white layer has increased fragility. Cracks with a white layer are more dangerous than normal cracks.