凯发国际首页 GCr15軸承套圈拋丸碰撞裂紋排除提高成品率

摘要:一批軸承套圈在拋丸后出現裂紋，為找出失效原因，進行了宏觀觀察與金相分析。排除了由淬火產生裂紋的可能性，得出該裂紋為淬回火后扎傷的結論，是由套圈裝載量過大、拋丸機葉片碰到套圈引起的。通過減少拋丸套圈裝載量，該種裂紋再也沒有出現過，成品率提高。
    軸承是應用極為廣泛的重要機械基礎零件。不論是飛機、汽車、船舶、機床，還是家用電器,  IT,OA機器等，凡是有旋轉的地方，都離不開軸承，軸承己深入工業的每個角落，所以有時人們把軸承稱之為“運動或旋轉機械的心臟”，因此其質量的好壞直接影響生產企業的生產質量[]j。目前世界上廣泛使用的軸承是由金屬制成的，在軸承套圈材料選取、加工中或材料的處理過程中處理不當，套圈就會出現裂紋。套圈裂紋是軸承失效的重要形式之*，是不可挽救的缺陷，在制造生產過程中應該竭力避免回。某單位CCr15套圈熱處理工藝為熱820℃淬火50 min180℃回火2h。淬火處理經檢驗合格、進行拋丸處理后，經常會發現有個別套圈出現了裂紋。為找出原因，對裂紋套圈進行失效分析。本文由 吊鉤式拋丸機 生產廠家青島淳九整理

1、套圈裂紋檢測：
    該裂紋套圈的化學成分(質量分數，%)見表1,符合C B / Tl 8254 X000中CCr15鋼的標準。

表1裂紋套圈化學成分

    對裂紋套圈進行宏觀觀察，該套圈裂紋沿軸向分布，裂紋源位于小端端而并貫穿其全部，見圖1( a)，圖1 (h)為裂紋縱向宏觀形貌，圖1   (c)為裂紋橫向宏觀形貌，紅色區域為裂紋源所在處，圖1(d)為裂紋橫向背而宏觀形貌。對裂紋套圈經線切割后制作剖而金相，在Neophot221型臥式顯微鏡上觀察其組織形態、裂紋走向變化，金相組織如圖2所示。熱處理后的組織、硬度按JB12551標準評定，放大1 000倍后得到圖2。可看出分為兩層，白亮層和心部組織。端而出現的白亮層深約5 N,m}內部組織與二次淬火馬氏體相似。心部組織為隱晶馬氏體+細小結晶馬氏體+碳化物顆粒(白色小點)+殘余奧氏體，組織分別為2*。用MHO型顯微硬度計對裂紋附近組織進行硬度測試，測試載荷為100 g加載10 so測出白亮層硬度為HV800，心部組織為HV740。

圖1套圈裂紋宏觀形貌

圖2裂紋金相組織

2、結果分析：
    淬回火處理經檢驗合格、進行噴丸處理后，發現有個別套圈出現了裂紋，并沒有進行磨削，因此該裂紋可以排除是磨削引起的裂紋。如果裂紋是淬回火后形成的，則會產生明顯的脆性斷裂斷口;若裂紋產生在熱處理前，則由于鍛、軋工藝條件遠比熱處理惡劣，斷裂界而顯示出氧化晶界的現象。根據圖2顯示的斷口形貌，可以排除是由于淬回火引起的裂紋。
    拋丸的目的就是通過對那些長期處于交變應力下的零件表而導入一個壓應力，在表層形成起保護作用的殘余壓應力層，從而延長零件的疲勞壽命或載荷能力。圖2所示，白亮層類似于燒傷，其硬度大于心部組織，可看出拋丸可起到強化表而硬度的作用。

    從宏觀形貌、微觀組織觀察與裂紋檢驗，初步認為是淬回火后扎傷。檢查拋丸過程，發現套圈裝載量過大，超出了極限值，拋丸機葉片碰到了套圈。通過減少拋丸裝載量，避免葉片和套圈接觸，這種裂紋再也沒有出現過，提高了成品率，為公司創造了可觀的經濟效益。

3、結論：
    (1)根據軸承圈裂紋附近的組織分析，表明軸承圈的裂紋與熱處理無關，排除了熱處理質量事故，得出了拋丸能夠起到表而強化作用的結論。
    (2)得出了該裂紋為淬回火后扎傷的結論，是由于套圈裝載量過大，拋丸機葉片碰到套圈引起的，通過減少拋丸套圈裝載量，該種裂紋再也沒有現過，提高了成品率，證明了淬回火后扎傷分析是正確的。