前蘇聯從60年代中期開始研究開發限制淬透性軸承鋼，并采用整體感應穿透加熱，強水流的冷卻工藝，使ⅢХ4鋼表面獲得了具有一定深度的硬化層，心部得到非馬氏體組織，具有表面硬度高、心部硬度低、沖擊韌性高的優點，而且表面呈壓應力狀態。這種材料應用在鐵路客車軸承、鐵路貨車軸承以及部分軋機軸承上獲得了良好的使用效果。

我國研究ⅢХ4鋼（GCr4）起步較晚，1993年被列入機械工業部技術發展基金項目。由洛陽軸承研究所牽頭從1994～1997年對GCr4鋼進行了較系統的研究，其中對GCr4鋼與GCr15鋼接觸疲勞壽命進行了對比試驗，結果表明：GCr4鋼的額定壽命較GCr15提高了26％，中值壽命提高了 19％。但是缺少GCr4鋼與G20CrNi2Mo鋼、G20Cr2Ni4鋼接觸疲勞壽命的對比試驗，為此進行了GCr4鋼與G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4兩種滲碳鋼接觸疲勞壽命的對比試驗，以便為今后推廣應用提供理論依據。

1 試樣的加工和熱處理

1.1 試驗材料

GCr4鋼用上海五鋼真空脫氣?100mm棒料鍛拔成?70mm。G20CrNi2Mo采用撫順鋼廠?80mm真空脫氣鋼。G20Cr2Ni4采用撫順鋼廠?65mm電渣重熔鋼。 

1.2 ***終熱處理

G20Cr2Ni4隨大型套圈一起在RJJ—180爐內經940℃滲碳、880℃一次淬火、650℃高溫回火，810℃二次淬火、160℃回火。

G20CrN2iMo隨197726套圈一起在滲碳聯線上進行滲碳，滲碳溫度為935 ℃，爐內冷卻至870℃一次淬火，隨后清洗再經200℃回火。二次淬火是在RJGD—200爐內進行，淬火溫度為800℃，再經160℃回火。

GCr4鋼是在中溫鹽爐內加熱至850℃淬水，再經200℃回火。

1.3 試樣的精加工

試樣由退火棒料直接車制而成，經***終熱處理后，進行精加工。 

1.4 試樣的質量檢測

試樣的表面粗糙度Ra、平行差、表面硬度、溝道面硬化層深度（以50HRC為界）和心部硬度列于表1。

GCr4淬火組織按JB1255—91標準可評3級，但個別碳化物粗大。G20CrNi2Mo淬火組織按JB／T8881—1999評定可評3級。G20Cr2Ni4淬火組織按JB／T8882—1999評1～2級。

2 接觸疲勞試驗

接觸疲勞試驗是在瓦軸的3臺TLP接觸疲勞試驗機上交叉進行。

2.1 試驗條件

（1）試驗轉數2016r/min。 

（2）鋼球數20粒。 

（3）試驗載荷8879kN。

（4）接觸應力4116MPa。 

（5）應力循環次數20160次／min。

（6）試樣尺寸?60mm×?20mm×20mm。

2.2 試驗結果

試驗結果見表2，對表2數據用***佳線性不變估計法處理，其結果列入表3。根據數據處理結果作出韋布爾分布曲線（圖1）。

從表3和韋布爾分布曲線可以看出。在本文所述的試驗條件下，三種材料的L_10t壽命相當。　　

GCr4的特征壽命較兩種滲碳鋼略低，GCr4的斜率***大，兩種滲碳鋼的斜率略小，但他們的差距很小，可以認為他們的斜率基本相當。另外從韋布爾分布曲線也可以看出他們中值壽命L₅₀無太大差異。

綜合而論，這三種材料的接觸疲勞壽命基本相當。單從接觸疲勞壽命的試驗結果來看，GCr4鋼可以代替G20CrNi2Mo和G20Cr2Ni4鋼生產部分軋機軸承和其他耐沖擊載荷的軸承。能否大量應用，還有待實踐證明。