班君¹，劉秀蓮²，羅燕¹

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司研發(fā)中心，黑龍江哈爾濱　150025；2.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司工程技術(shù)部，黑龍江哈爾濱　150025）

　　摘　要：依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，采用磁粉探傷的方法對(duì)滾子的表面缺陷進(jìn)行檢查，并采用金相法分析，從宏觀和微觀兩方面確定磁痕產(chǎn)生的原因。結(jié)果顯示，帶狀碳化物超標(biāo)是引起磁粉堆積形成磁痕的原因。

　　關(guān)鍵詞：軸承；圓柱滾子；帶狀碳化物；磁痕顯示

　　1　前言

　　軸承是各類機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)零件，是支承軸旋轉(zhuǎn)的零件，同時(shí)承受軸上旋轉(zhuǎn)的零件重量，因此，要嚴(yán)格按照工藝規(guī)程生產(chǎn)，將缺陷控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。軸承零件在加工過程中不可避免出現(xiàn)缺陷，要快速準(zhǔn)確地挑出缺陷，保證零件質(zhì)量。一般在零件終磨后，采用無損檢測(cè)的方法即磁粉探傷法，對(duì)軸承零件進(jìn)行100%探傷檢查，以保證軸承零件的質(zhì)量。磁粉探傷是軸承零件加工過程中控制產(chǎn)品質(zhì)量的一種檢測(cè)手段，是利用磁粉檢測(cè)已磁化的鐵磁性零件，若表面層存在缺陷，則產(chǎn)生漏磁場，通過磁痕顯示出來，從而檢測(cè)出零件表面及近表面缺陷。磁粉探傷是檢查鐵磁性材料中的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、疏松、裂紋等缺陷的常用檢測(cè)手段，但不能定量分析這些缺陷的位置和形狀，如缺陷的寬度、深度及其埋藏深度等，也就是說，用肉眼觀察缺陷表面的磁痕顯示只能確定缺陷存面的位置及形狀，不能提供缺陷尺寸。若需定量分析這些缺陷的位置和形狀，通常采用金相法。

　　軸承零件常見的缺陷可分為兩類，類為材料缺陷，第二類為加工缺陷。原材料Z常見缺陷是裂紋、折疊等，而加工缺陷，因軸承零件需多道工序加工，通常是由鍛造、沖壓、車削、熱處理以及磨削等工序完成，因此加工類缺陷較多，常見的加工缺陷有鍛造缺陷、熱處理缺陷、磨削裂紋等，不同的缺陷磁痕顯示的形狀、位置各不相同。

　　2　滾子工作面磁痕顯示原因分析

　　2.1宏觀分析采用體視顯微鏡37081觀察，發(fā)現(xiàn)滾子工作表面存在一條軸向線形磁痕，磁粉附著輪廓較清晰，并與材料的軋制方向一致，其形貌見圖1。對(duì)其磁痕部位磨拋，經(jīng)過4%硝酸酒精浸蝕后觀察，磁痕部位出現(xiàn)兩條灰白色軸向條紋，對(duì)其放大觀察未見裂紋缺陷，形貌見圖2。

　　2.2組織分析

　　儀器采用金相顯微鏡Axiovert200MA，放大觀察滾子工作面磁痕位置灰白色軸向條紋，確定為沿軋制方向分布的帶狀碳化物，其形貌見圖3、圖4；將滾子軸向取樣，磨拋觀察滾子心部帶狀碳化物，級(jí)別為3級(jí)（標(biāo)準(zhǔn)值：≤2級(jí)），形貌見圖5、圖6；垂直磁痕經(jīng)過磨拋，觀察滾子的橫截面，未發(fā)現(xiàn)磁痕顯示部位存在裂紋缺陷；滾子的淬回火組織為3級(jí)（標(biāo)準(zhǔn)值：1級(jí)～5級(jí)）。

　　2.3硬度檢測(cè)

　　儀器采用洛氏硬度計(jì)HR-150，檢測(cè)滾子端面硬度，實(shí)測(cè)值59.0、59.5、59.5HRC（標(biāo)準(zhǔn)值：58.0～63.0HRC）。

　　2.4鋼種鑒別

　　經(jīng)WKX-5看譜鏡分析，滾子鋼種符合GCr15鋼標(biāo)準(zhǔn)。

　　3　結(jié)果分析

　　該滾子為棒料車制成形，未經(jīng)鍛造處理。宏觀分析發(fā)現(xiàn)，滾子工作面磁痕顯示為軸向線形，并與鋼材的軋制方向一致。放大觀察，未見裂紋等其它缺陷。微觀分析發(fā)現(xiàn)，磁痕顯示位置為沿軋制方向分布的帶狀碳化物。縱向取樣觀察滾子的心部組織，其帶狀碳化物超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。帶狀碳化物引起軸承滾子材料中化學(xué)成分不均勻，形成偏析現(xiàn)象，破壞了金屬的連續(xù)性，導(dǎo)致滾子探傷檢查時(shí)，在工作面成分偏析嚴(yán)重位置產(chǎn)生漏磁場，引起磁粉堆積形成磁痕。對(duì)軸承零件來說，表面存在缺陷的軸承零件是不允許使用的，因此該批帶狀碳化物超標(biāo)的滾子應(yīng)做報(bào)廢處理，以免影響軸承的使用壽命。

　　4　結(jié)論

　　滾子的熱處理質(zhì)量符合JB/T1255標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而帶狀碳化物不符合JB/T18254標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。滾子工作表面的軸向磁痕是由帶狀碳化物引起的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]JB/T1255-2001，高碳鉻軸承鋼滾動(dòng)軸承零件，熱處理技術(shù)條件7-8[S].

　　[2]全國滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（上）——高碳鉻軸承鋼[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.13-14.

　　[3]全國滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（下）——鐵路機(jī)車輛滾動(dòng)軸承零件裂紋檢驗(yàn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.605-607.

　　[4]JB/T10338-2002，滾動(dòng)軸承零件磁粉探傷規(guī)范613-614[S].

　　[5]屠海令，于勇.金屬材料理化檢測(cè)全書[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.245-249.

 來源：《哈爾濱軸承》2015年01期