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    軸承外圈斷面磁痕缺陷的常見(jiàn)因素

    更新時(shí)間:2021-11-25      點(diǎn)擊次數:796
      軸承外圈斷面磁痕缺陷的常見(jiàn)因素
      金屬熱加工過(guò)程中比較容易出缺陷,如鍛造加工中,鍛造過(guò)熱產(chǎn)生的空洞、微裂紋很可能會(huì )成為軸承接觸疲勞失效的疲勞源。下面舉一個(gè)鐵路上某個(gè)軸承外圈斷面磁痕的列子,希望大家滴軸承鍛造加工常見(jiàn)的一些問(wèn)題能有所了解。
      1、軸承外圈斷面磁痕狀況
      1)外觀(guān)檢查軸承外圈斷面磁痕狀況
      此鐵路上某個(gè)軸承外圈磁痕位于套圈端面上,呈短線(xiàn)狀或點(diǎn)狀沿圓周方向密集分布,分布區域約為1/3圓周,形貌見(jiàn)圖1。
      2)顯微觀(guān)察軸承外圈斷面磁痕狀況
      制取軸承外圈端面磁痕處金相試樣,將試樣輕微磨拋后放大鏡下觀(guān)察,可見(jiàn)軸承外圈端面上有大量細小坑狀缺陷密集分布,形貌見(jiàn)圖2。該缺陷在燈光照射下發(fā)亮,是由于其底部或側壁反光所致。由圖2可見(jiàn),坑狀缺陷大小不一,但大致可看出其形態(tài)分布方向為沿圓周方向。
      顯微鏡下觀(guān)察,可見(jiàn)細小缺陷為孔洞,孔洞呈條形,內部未發(fā)現有夾雜物,長(cháng)度約為0.3 mm,有一定深度,形貌見(jiàn)圖3。
      2、軸承表面常見(jiàn)的一些缺陷
      在軸承生產(chǎn)過(guò)程中,軸承表面出現類(lèi)似坑狀缺陷,有以下幾種可能: 機械傷、腐蝕坑、鍛造過(guò)燒孔洞露頭以及原材料缺陷等。其中,機械傷是由于零件表面受到撞擊或磕碰產(chǎn)生的痕跡,腐蝕坑是由于零件表面接觸到腐蝕介質(zhì)導致表面產(chǎn)生坑狀腐蝕痕跡,這兩種缺陷從產(chǎn)生機理上決定了其不會(huì )出現在零件內部。而原材料缺陷為冶金缺陷,其在最終成品零件上的分布相對來(lái)說(shuō)是無(wú)規律的;鍛造過(guò)燒孔洞為熱加工缺陷,其分布于組織內部偏析嚴重部位。這兩種缺陷不會(huì )僅分布于零件表面。
      3、軸承加工過(guò)程
      眾所周知,軸承加工過(guò)程中,軸承鋼只經(jīng)歷三個(gè)較高溫度( 800 ℃以上) 的加工過(guò)程: 熱軋成型、鍛造成形和熱處理貝氏體淬火過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),在三個(gè)加熱過(guò)程中,熱處理淬火加熱溫度要低于鍛造溫度和熱軋成型溫度。而磁痕軸承套圈的組織評級合格,證明熱處理過(guò)程沒(méi)有出現過(guò)熱狀況,故軸承套圈內孔洞的產(chǎn)生應不是在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生。
      鍛造過(guò)燒會(huì )導致軸承鋼晶粒長(cháng)大,嚴重時(shí)不僅表面金屬晶界被氧化開(kāi)裂,而且金屬內部成分偏析較嚴重的區域,晶界也開(kāi)始融化,形成尖角狀孔洞。如果軸承鋼鍛造過(guò)燒導致成品套圈組織內產(chǎn)生孔洞,也分為有兩種情況:
      1) 在工藝規定溫度范圍內,套圈上局部組織嚴重偏析導致局部過(guò)燒;
      2) 鍛造溫度過(guò)高導致整個(gè)套圈晶粒長(cháng)大,晶界開(kāi)始融化,組織內產(chǎn)生孔洞。
      以上兩種情況,孔洞所在區域晶粒長(cháng)大是不可避免的,故而鍛造過(guò)燒區域斷口觀(guān)察時(shí)一般都呈現閃閃發(fā)光的晶粒棱面,稱(chēng)石狀斷口。
      而砸制的磁痕套圈斷口觀(guān)察,斷口整體呈細瓷狀,說(shuō)明金屬晶粒并沒(méi)有明顯的長(cháng)大現象;通過(guò)掃描觀(guān)察,斷口面上有孔洞缺陷。該狀況同鍛造過(guò)燒典型斷口狀態(tài)存在差異,且金相檢測發(fā)現孔洞大多分布于碳化物帶上,這使得套圈組織內孔洞是在鍛造過(guò)程產(chǎn)生的情況存疑。
      4、此次軸承外圈斷面磁痕的原因
      經(jīng)過(guò)分析,得知此次軸承套圈孔洞在棒料中就已經(jīng)出現了,經(jīng)鋼材供貨廠(chǎng)分析得知,鋼錠開(kāi)坯軋制時(shí)溫度過(guò)高導致鋼材組織偏析部位低熔點(diǎn)物質(zhì)融化,產(chǎn)生局部過(guò)燒,是產(chǎn)生顯微孔隙的一個(gè)根本原因。由于細小孔洞分布于碳化物聚集位置,說(shuō)明碳化物帶上的低熔點(diǎn)物質(zhì)首先融化并產(chǎn)生空隙,形成孔洞。綜合以上分析,該套圈端面磁痕的產(chǎn)生與原材料顯微孔隙有關(guān)。
      5、軸承外圈斷面磁痕缺陷的常見(jiàn)因素
      1) 軸承外圈端面磁痕常見(jiàn)因素之一是由于原材料顯微孔隙和碳化物呈帶狀聚集分布所致。
      2) 軸承外圈端面磁痕常見(jiàn)常見(jiàn)因素之二顯微孔洞產(chǎn)生的原因與軸承鋼熱軋過(guò)程有關(guān)。
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