作者：唐國(guó)金
（云南圓正軸承有限公司）

　　摘　要：通過FC3450170軋機(jī)軸承廢品分析，找出了造成軸承損壞的主要原因和次要原因，對(duì)今后避免此類缺陷的發(fā)生將有助益。
　　關(guān)鍵詞：軋機(jī)軸承；裂紋；特征；分析
　　1　斷裂內(nèi)圈的特征
　　實(shí)驗(yàn)用兩內(nèi)圈為本公司2002年生產(chǎn)的產(chǎn)品。經(jīng)清洗干凈，觀察內(nèi)圈表面形貌，特征如下：
　　1) 1號(hào)內(nèi)圈：已裝機(jī)使用一段時(shí)間，內(nèi)孔有安裝配合的痕跡，滾道和端面均有輕微的正常磨損。沿軸向裂開，裂口一端靠近斜邊的滾道上有一條長(zhǎng)2mm、寬約1.5mm的鍛造折疊缺陷，用探針測(cè)得Z深處達(dá)1.2mm。
　　2) 2號(hào)內(nèi)圈：未安裝使用過，無任何磨損痕跡。內(nèi)圈沿軸向裂開，裂口一端靠近斜邊的滾道面上有長(zhǎng)約8mm、寬6.5mm的密布片狀小麻點(diǎn)群，凹處底部色黑，用探針探測(cè)Z深處約0.3mm，用金相砂紙反復(fù)擦，不能去除麻點(diǎn)。整體表 面目視并放大5倍觀察，未見明顯的碰劃傷和其它缺陷(如圖1、圖2)。

　　2　磁粉探傷
　　1) 1號(hào)內(nèi)圈：鍛造缺陷處顯示磁粉堆積，呈寬帶狀，其余部位無磁痕顯示。
　　2) 2號(hào)內(nèi)圈：所有部位均未發(fā)現(xiàn)磁粉聚集。
　　3　切片斷口觀察
　　兩件內(nèi)圈均在距離裂口40mm處縱向切下一片，用石油醚輕輕擦洗斷裂表面，反復(fù)洗凈后目視，并放大5倍、20倍觀察。
　　1) 1號(hào)內(nèi)圈：斷口大面積組織正常，鍛造缺陷部位在斷裂面上有氧化物，氧化物分布深度為2mm，呈不規(guī)則的半圓形，周邊有半徑約3.2～3.5mm大的一塊斷口與正常組織斷口略有差異。
　　2) 2號(hào)內(nèi)圈：斷口大面積組織正常。放大觀察，距端面14mm、外圓面4mm處有一長(zhǎng)約0.6mm的孔隙；距同一端面38mm、外圓面3.5mm處有一條臺(tái)階狀斷口，兩片斷口上一凸一凹，均顯示較強(qiáng)的金屬光澤，如一亮線。
　　4　切片冷酸洗檢查
　　1) 1號(hào)切片：滾道與斜邊交界處有一圈較重的磨削燒傷，燒傷帶寬約6mm，燒傷部位有磨削裂紋；斷口鍛造缺陷處，有2.3mm深的氧化脫碳層；斷裂面上有多處條狀和點(diǎn)狀孔隙。
　　2) 2號(hào)切片：滾道與斜邊交界處有一圈嚴(yán)重的磨削燒傷，燒傷帶寬約7.5mm，燒傷區(qū)顯示密集的嚴(yán)重的磨削裂紋，同一端斜邊上亦有磨削燒傷和磨削裂紋；斷裂面上有一組長(zhǎng)約4mm、寬約0.5mm的臺(tái)階狀凸出亮線，冷酸洗后仍有金 屬光澤，疑是異種金屬夾雜物或是強(qiáng)烈摩擦導(dǎo)致表面硬化的痕跡。
　　5　切片熱酸洗檢查
　　1) 1號(hào)切片：斷裂面顯示四處大小不等的材料缺陷，是非金屬夾雜物經(jīng)鍛造輾擴(kuò)后發(fā)生變形，熱酸洗后夾雜物脫落留下的凹坑；滾道與斜邊交界處的一圈稀疏磨削裂紋，經(jīng)熱酸洗后更加明顯。
　　2) 2號(hào)切片：斷裂面距一端7.5mm，而距內(nèi)孔表面0.4mm左右有五條呈一列的材料缺陷，距端面3mm處及其它部位，可見不規(guī)則分布的十余處材料缺陷，均系非金屬夾雜物經(jīng)熱酸洗脫落而形成的凹坑；滾道與斜邊交界處的一整圈嚴(yán) 重的磨削裂紋經(jīng)熱酸洗擴(kuò)張后，磨削裂紋密布，斜邊上亦有磨削裂紋；斷裂面上凸出的疑為異種金屬夾雜物或擦痕的亮線，熱酸洗后已無明亮的金屬光澤。經(jīng)再次剖開制片，用顯微鏡觀察，確定并非異種金屬夾雜物，而是斷裂時(shí)的擦痕。
　　6　金相組織及硬度檢測(cè)、回火穩(wěn)定性試驗(yàn)
　　金相組織及硬度檢測(cè)、回火穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表1。

　　7　原因分析
　　1) 1號(hào)內(nèi)圈斷裂失效的原因：由于滾道上有鍛造折疊裂紋，使用過程中，在內(nèi)圈本身的殘余拉應(yīng)力、過盈配合應(yīng)力以及軋制應(yīng)力的共同作用下，鍛造折疊裂紋源開始緩慢擴(kuò)展，加之材料內(nèi)部夾雜物較多且集中，破壞了材料的連續(xù)性， 降低了材料的強(qiáng)度，當(dāng)裂紋擴(kuò)展到一定深度和長(zhǎng)度后，在巨大的周向應(yīng)力作用下，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展，內(nèi)圈沿軸向斷裂。
　　2) 2號(hào)內(nèi)圈斷裂失效的原因：由于該內(nèi)圈端面、斜邊以及滾道上存在嚴(yán)重的磨削燒傷和磨削裂紋，且套圈熱處理及磨加工后內(nèi)應(yīng)力較大，在搬運(yùn)過程中，套圈難免會(huì)受到撞擊，導(dǎo)致內(nèi)圈沿軸向斷裂。
　　8　結(jié)論
　　1) 1號(hào)內(nèi)圈斷裂失效是因?yàn)闈L道有鍛造折疊裂紋源，套圈內(nèi)部有嚴(yán)重的非金屬夾雜物。
　　2) 2號(hào)內(nèi)圈斷裂失效是因?yàn)槎嗣妗⑿边呉约皾L道上存在嚴(yán)重磨削燒傷和磨削裂紋，且搬運(yùn)過程中受到撞擊，導(dǎo)致該內(nèi)圈沿軸向斷裂。

來源：《國(guó)外金屬熱處理》