通过在润滑油条件下的滚动接触疲劳试验，研究了D2轮钢表面层的接触疲劳性能与组织的关系。 结果表明，尽管在实验中机械加工引起的原始试样粗糙度会有所降低，但在机械加工后的试样表面上0.5-1.5μm厚的超细微结构层仍会变成微裂纹且很小由于剥落而产生的剥落坑，并会进一步演变成疲劳裂纹源。 另外，即使在不足以使材料达到疲劳极限的载荷的冲击下，微结构中的铁素体也发生塑性变形，从而导致了共析铁素体晶粒的细化。 在实验过程中，塑性变形引起的硬化和细化与位错引起塑性变形和晶粒细化的理论一致。 测得的硬度和铁素体晶粒尺寸的分布规律可以用地下剪切应力的分布规律来解释。