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        圓柱滾子軸承外圈滾道剝落原因研究
        作者:廣州依納  發表時間:2013-03-04  點擊:86
        1 引言 滾動軸承在某些使用條件下,常常會因為內在或外在因素的影響,沒有達到其計算壽命而發生早期損傷。分析滾動軸承發生早期損傷的情況,其中軸承外圈滾道剝落是重要因素之一。本文在研究以往試驗結果的基礎上,對圓柱滾子軸承外圈滾道的剝落原因進行了分析,并提出了相應的改進措施。 2 以往試驗結果分析 2.1 宏觀分析 對發生滾道剝落的軸承外圈進行外觀檢查,其剝落區大都分布在滾道的一邊,在剝落區內,所有滾柱的圓柱面上分布著許多受熱氧化變色為深棕色條帶,在與滾道剝落處相對應的滾柱一側,氧化變色較為嚴重,表面還有許多壓痕,滾柱一側端面磨損擦傷,另一側端面在靠近外徑處有輕度的受氧化變色環,呈淺棕色。 2.2 化學成份分析 對軸承外圈的化學成份進行分析,結果見下表: 表1 化學成份/% C Mn Si Cr S P 1.02 0.36 0.30 1.55 0.013 0.004 2.3 硬度測定 硬度(HRC)測定結果見表2: 表2 套圈位置 外套端面(打字面) 端面(非打字面) 外徑內徑(滾道面) 硬度值 61.8,62.8,62.3 62,62,62 60,60.4,60.4 60.2,60.2,60.1 2.4 材料質量分析 表3 非金屬夾雜物(級) 顯微組織(級) 氧化物 硫化物 點狀變形 硫化物帶 碳化物液析 網狀碳化物 1.5 2.0 0 1.5 0 1.5 目前,國外軸承材料大都采用了真空脫氧鋼,含氧量規定在15ppm以下,而我國只有個別鋼廠才能達到這個要求,其它大部分鋼廠都不具備條件,造成滾子材料組織大于4級,裂紋較多。 在材料質量分析中,非金屬夾雜物和顯微組織采用YJZ84標準進行比較分析,套圈中硫化物雜質級別超標。對剝落外圈進行檢測,在剝離源處,距源0.5mm~1mm縱向磨制金相試樣,觀察到在距剝離表面0.36mm-0.49mm范圍內,存在著鏈狀脆性夾雜物,這些夾雜物處還有微細震紋。在同一金相試樣上,稍離源處,距剝離表面約0.8mm處也存在著鏈狀脆性夾雜物。沿著剝離源縱向磨制金相試樣,在源處及其附近,同樣觀察到鏈狀脆性夾雜物。在距剝離表面0.3mm處的夾雜物間有微小裂紋,在距剝離表面0.68mm處也存在著長約0.56mm的鏈狀脆性夾雜物。 以上情況說明,在外套滾道表層存在著較多鏈狀脆性夾雜物,有些已超過YJZ84標準上規定的合格級別。 對于外圈的金相組織,在剝離源處剝離表面下的組織為細小結晶馬氏體+細針馬氏體+細小粒狀碳化物帶狀分布+殘余奧氏體+少量點、針狀屈氏體。在剝離處邊緣,滾道表面雖未剝落,但在表面下已有平行的裂紋,滾道表層的組織為細小結晶馬氏體+細針馬氏體+細小粒狀碳化物+殘余奧氏體+少量點、針狀屈氏體。隨著向內部深入,非馬氏體組織有所增加,但在離表面3mm處,非馬氏體組織超出了規定的合格級別。 2.5 套圈熱處理質量分析按軸承零件熱處理質量檢查標準檢查,其外圈淬、回火組織,見表4。表4 距表面深度/mm 表層 1.0 2.0 3.0 組織級別/級 6
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