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渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈开裂失效浅析

来源:龙道轴承 发布时间:2019-03-11热度:
渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈开裂失效浅析: G20CrNi2Mo渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈,在运用过程中出现开裂现象。由于该薄壁轴承产值高,运用部位要害,为防止再出现相同的开...


    渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈开裂失效浅析:

    G20CrNi2Mo渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈,在运用过程中出现开裂现象。由于该薄壁轴承产值高,运用部位要害,为防止再出现相同的开裂现象,必须找出其发生失效的原因。本文经过微观剖析、微观剖析、扫描电镜的剖析,就开裂的原因进行了讨论。

    1.外圈开裂微观特征:

    失效的渗碳钢制圆锥滚子薄壁轴承外圈外外表除有一条贯穿的、且与轴线平行的开裂裂纹外,还有两条源自负裂缝的散射细裂纹。带座轴承清洗将轴承拆下检查时,先用拍照等方法做好外观记载。另外,要供认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。除两头及中部非作业区外,套圈上有两道大的磨损区,呈不同的亮白色光泽带。从距端面约20mm的磨损区边际开端分布有多条“刻度”状细微直裂纹,方向与大裂纹平行,最长的40mm左右,大都为5~10mm,如图1、图2所示。这些特征阐明,贯穿的大裂纹是由这些细微裂纹之一开展而成。

    2.断口扫描电镜查看:

    外圈原始大裂纹的断口微观特征如图3所示,出现脆断特征,在外圈断口外外表“刻度”裂纹区对应的断口处能见到疲惫源特征,如图4所示。据此可判别套圈的开裂为疲惫脆断。

    在扫描电镜下查看发现,疲惫源区坐落套圈外外表的白亮带中,如图5、图6所示,从不同放大倍率的断口安排能够看到该白亮区坐落渗碳淬火层的外表,即接近套圈的外外表处。疲惫区域以下的渗碳淬火层开裂呈解理开裂特征,如图7所示,阐明疲惫开裂不久就发生了一次性的快速开裂。套圈心部的断口安排以韧窝为主,是由于心部为较软的板条马氏体安排所造成的,如图8所示。

    外圈外外表上的白亮磨损区很多的细微开裂在扫描电镜下的细节如图9所示,能够看出这些细微开裂都平行于贯穿的主开裂,与外圈外表上的磨损方向彻底笔直。在与小开裂平行方向制成的金相试样的磨损区进行显微硬度比照测验发现,磨损区以下约0.1mm深度的截面上的硬度值比渗碳淬火层的硬度高(见图10),这阐明套圈外外表上的磨损区发生了硬化现象,磨损硬化层硬度为923H
  V、941HV,渗碳淬火层硬度为730H
  V、719HV。

    3.金相安排查看:

    外外表磨损区有一层约0.05mm厚的耐浸蚀白亮区,白亮区之下为正常的渗碳淬火层,即细微针状马氏体安排(见图11),套圈心部为板条状淬火马氏体安排(见图12)。带座轴承清洗将轴承拆下检查时,先用拍照等方法做好外观记载。另外,要供认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。带座外球面轴承是将滚动轴承与轴承座结合在一起的一种轴承单元。大部分外球面轴承都是将外径做成球面,与带有球状内孔的进口轴承座安装在一起,结构形式多样,通用性和互换性好。
    4.化学成分剖析:

    能谱剖析如图13所示,成分剖析见附表,能谱和化学剖析都标明套圈资料的化学成分契合G20CrNi2Mo规范要求。

    5.结语:

   
  (1)开裂套圈资料的化学成分、渗碳热处理工艺及金相安排正常。

   
  (2)套圈的开裂属疲惫引起的脆性开裂,疲惫源坐落套圈外外表磨擦损害硬化区。

   
  (3)薄壁轴承在磨削加工时外表有磨削烧伤或二次硬化现象,薄壁轴承在运转中外圈有偏载滑动磨损现象,导致薄壁轴承外圈在磨擦损害区中发生了硬化和开裂。一起运转中套圈遭到较大的压力,在套圈四周方向上发生较大交变拉应力,促成了磨损区外表的细微开裂并引发疲惫源萌发,终究造成套圈贯穿性开裂。
    

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责任编辑:龙道轴承
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