轴承、弹簧、齿轮与紧固件的失效模式都是疲劳，而疲劳表现取决于牌号名无法体现的参数：纯净度、表面状态与实际交付的热处理。本文覆盖这四类零部件用钢，以及能预测疲劳寿命的规格与投产前验证要点。
四类用钢
轴承钢
GCr15（对应 52100、EN31）是标准的全淬透轴承钢，含碳约 1%、铬约 1.5%，用于钢球、滚子与套圈。其关键性能是极高的纯净度——氧化物夹杂是疲劳起裂源。更高性能轴承会转向”渗碳型”以获得强韧芯部，或转向”高氮耐蚀型”用于潮湿或污染环境。
弹簧钢
60Si2MnA 与 65Mn 是常见弹簧钢，弹簧钢带用于板簧、螺旋弹簧、挡圈与片簧件。弹簧在高应力下工作，因此规格重点是纯净度、淬火+回火后的硬度均匀性，以及受控表面——表面脱碳与缺陷是疲劳的主导因素。
齿轮钢与渗碳钢
20CrMnTi 及其变体，以及偏好国际牌号时的 8620，是渗碳钢：强韧芯部之上形成耐磨硬表层。40CrNiMoA 是调质牌号，用于需要”整体淬透 + 韧性”的较大齿轮与轴。真正关键的规格是渗层深度、芯部硬度，以及渗层的硬度梯度。
紧固件钢
42CrMo 与 35VB 用于高强度螺栓，SWRCH 等冷镦牌号用于免切削成形的紧固件。8.8、10.9、12.9 等性能等级定义了强度要求，材料与热处理须在达到该等级的同时具备抗氢脆能力——这是最高强度等级的主要风险。
能预测疲劳表现的规格维度
纯净度与夹杂评级
写明纯净度检验方法与验收级别。夹杂含量是滚动接触疲劳与弯曲疲劳寿命最强的预测因子，而它在成分质保书上是看不到的。
表面状态与脱碳
对弹簧与齿轮，写明最大允许脱碳层与允许表面缺陷深度，并写明表面不得有磨削烧伤或其他引发疲劳的损伤。
渗层深度与硬度梯度
渗碳件须以指定方法写明渗层深度、表面硬度、芯部硬度与梯度形状——渗层过浅或过陡都会剥落或早期失效。
淬透性与芯部性能
全淬透牌号须确认淬透性，使截面按设计硬化；并按拟用热处理后的状态确认芯部力学性能，而非依赖退火态数值。
投产前的验证步骤
- 独立分析成分，含决定淬透性的元素。
- 按指定方法检查纯净度（轴承与弹簧应用）。
- 在截面试样上验证硬度与（必要时）渗层深度，而不只是测表面。
- 检查与疲劳工况相关的脱碳与表面缺陷。
- 确认尺寸精度与直线度——热处理后的变形纠正代价高昂。
- 高强度紧固件须确认氢脆控制（镀层与去氢烘烤工艺）。
常见采购错误
- 轴承钢只按牌号与价格选、不写纯净度，结果疲劳数据离散不可控。
- 弹簧钢不设脱碳限值，出现表面起裂失效。
- 渗碳钢不写渗层深度与梯度，出现剥落或磨损。
- 用退火态数值预测淬火后的性能。
- 忽视 12.9 级紧固件的氢脆风险。
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