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GCr15轴承套圈抛丸碰撞裂纹排除提高成品率

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-10-7 9:02:09 浏览人数:849,1,0
    摘要:一批轴承套圈在抛丸后出现裂纹,为找出失效原因,进行了宏观观察与金相分析。排除了由淬火产生裂纹的可能性,得出该裂纹为淬回火后扎伤的结论,是由套圈装载量过大、抛丸机叶片碰到套圈引起的。通过减少抛丸套圈装载量,该种裂纹再也没有出现过,成品率提高。
    轴承是应用极为广泛的重要机械基础零件。不论是飞机、汽车、船舶、机床,还是家用电器,  IT,OA机器等,凡是有旋转的地方,都离不开轴承,轴承己深入工业的每个角落,所以有时人们把轴承称之为“运动或旋转机械的心脏”,因此其质量的好坏直接影响生产企业的生产质量[]j。目前世界上广泛使用的轴承是由金属制成的,在轴承套圈材料选取、加工中或材料的处理过程中处理不当,套圈就会出现裂纹。套圈裂纹是轴承失效的重要形式之一,是不可挽救的缺陷,在制造生产过程中应该竭力避免回。某单位CCr15套圈热处理工艺为热820℃淬火50 min180℃回火2h。淬火处理经检验合格、进行抛丸处理后,经常会发现有个别套圈出现了裂纹。为找出原因,对裂纹套圈进行失效分析。

1、套圈裂纹检测:
    该裂纹套圈的化学成分(质量分数,%)见表1,符合C B / Tl 8254 X000中CCr15钢的标准。
表1裂纹套圈化学成分
表1裂纹套圈化学成分
    对裂纹套圈进行宏观观察,该套圈裂纹沿轴向分布,裂纹源位于小端端而并贯穿其全部,见图1( a),图1 (h)为裂纹纵向宏观形貌,图1   (c)为裂纹横向宏观形貌,红色区域为裂纹源所在处,图1(d)为裂纹横向背而宏观形貌。对裂纹套圈经线切割后制作剖而金相,在Neophot221型卧式显微镜上观察其组织形态、裂纹走向变化,金相组织如图2所示。热处理后的组织、硬度按JB12551标准评定,放大1 000倍后得到图2。可看出分为两层,白亮层和心部组织。端而出现的白亮层深约5 N,m}内部组织与二次淬火马氏体相似。心部组织为隐晶马氏体+细小结晶马氏体+碳化物颗粒(白色小点)+残余奥氏体,组织级别为2级。用MHO型显微硬度计对裂纹附近组织进行硬度测试,测试载荷为100 g加载10 so测出白亮层硬度为HV800,心部组织为HV740。
图1套圈裂纹宏观形貌

图1套圈裂纹宏观形貌
图2裂纹金相组织

图2裂纹金相组织

2、结果分析:
    淬回火处理经检验合格、进行喷丸处理后,发现有个别套圈出现了裂纹,并没有进行磨削,因此该裂纹可以排除是磨削引起的裂纹。如果裂纹是淬回火后形成的,则会产生明显的脆性断裂断口;若裂纹产生在热处理前,则由于锻、轧工艺条件远比热处理恶劣,断裂界而显示出氧化晶界的现象。根据图2显示的断口形貌,可以排除是由于淬回火引起的裂纹。
    抛丸的目的就是通过对那些长期处于交变应力下的零件表而导入一个压应力,在表层形成起保护作用的残余压应力层,从而延长零件的疲劳寿命或载荷能力。图2所示,白亮层类似于烧伤,其硬度大于心部组织,可看出抛丸可起到强化表而硬度的作用。

    从宏观形貌、微观组织观察与裂纹检验,初步认为是淬回火后扎伤。检查抛丸过程,发现套圈装载量过大,超出了极限值,抛丸机叶片碰到了套圈。通过减少抛丸装载量,避免叶片和套圈接触,这种裂纹再也没有出现过,提高了成品率,为企业创造了可观的经济效益。

3、结论:
    (1)根据轴承圈裂纹附近的组织分析,表明轴承圈的裂纹与热处理无关,排除了热处理质量事故,得出了抛丸能够起到表而强化作用的结论。
    (2)得出了该裂纹为淬回火后扎伤的结论,是由于套圈装载量过大,抛丸机叶片碰到套圈引起的,通过减少抛丸套圈装载量,该种裂纹再也没有现过,提高了成品率,证明了淬回火后扎伤分析是正确的。
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/849.html
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