孫欽賀

（杭州駿馬軸承有限公司質(zhì)保部）

高碳鉻軸承鋼在原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)和生產(chǎn)使用過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些缺陷影響到成品軸承的質(zhì)量。本文將針對(duì)高碳鉻軸承鋼的這些缺陷，進(jìn)行歸納分類整理并以典型圖片形式呈現(xiàn)出來。
1　 材料表面裂紋
軸承鋼棒料進(jìn)貨檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)軸承鋼棒料沿鋼材軋制方向有一條明顯的表面裂紋，其長(zhǎng)度和鋼材棒料的長(zhǎng)度相同，Z深處1mm左右（見圖1）。

圖1

對(duì)帶有表面裂紋的軸承鋼棒料切取試樣并經(jīng)熱酸洗后，軸承鋼棒料表面的裂紋更加清晰，且裂紋深度1～2mm（見圖2）。一般情況下，軸承鋼棒料的外徑或熱酸洗后的試樣都可看到。

圖2

圖3有表面裂紋的軸承鋼棒料經(jīng)中頻感應(yīng)加熱、下料、鐓粗后，料餅外徑表面呈現(xiàn)明顯裂紋，其深度2～3mm。圖4沖孔后的鍛件外徑表面有非常明顯的裂紋，深度2～3mm。

圖3

（b）
圖4

可見，如果有明顯表面劃痕或劃傷裂紋的軸承鋼棒料用于鍛造生產(chǎn)軸承套圈，棒料表面缺陷經(jīng)鍛造加工后會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大張開，形成廢品。
如果軸承鋼棒料表面裂紋深度不是很深，被加工成軸承鍛件經(jīng)過車磨加工后外徑還會(huì)看到明顯的裂紋，有以上缺陷的裂紋套圈挑出后必須報(bào)廢。圖5軸承鋼制套圈車件車削加工完成后，外徑表面留有明顯裂紋；圖6軸承鋼制套圈磨件經(jīng)車磨加工完成后，外徑表面還有明顯裂紋。

圖5

圖6

2　軸承鋼材料端面裂紋
軸承鋼棒料端面有裂紋，軸承鋼棒料用中頻感應(yīng)加熱下料后發(fā)現(xiàn)棒料兩端中心有明顯的裂紋，帶有端面裂紋的軸承鋼棒料兩端長(zhǎng)度一般為100～200mm，有的甚至更長(zhǎng)（見圖7）。發(fā)現(xiàn)有裂紋的鍛件必須報(bào)廢。

圖7

3　軸承鋼棒料心部裂紋
軸承鋼棒料切取試樣，經(jīng)熱酸洗（試樣置于50%鹽酸水溶液中，加熱至80℃，時(shí)間30min左右，經(jīng)冷水沖洗后吹干）后，發(fā)現(xiàn)端面心部有長(zhǎng)20mm左右的穿透性裂紋，如圖8所示。

圖8

如果軸承鋼棒料心部有裂紋，經(jīng)中頻感應(yīng)加熱、下料、鐓粗和套料等鍛造加工工序后，棒料心部的裂紋會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大張開，導(dǎo)致廢品（見圖9）。因此，在進(jìn)貨檢驗(yàn)或生產(chǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)軸承鋼棒料存在心部裂紋，應(yīng)對(duì)該批次軸承鋼棒料隔離報(bào)廢或退貨。

（b）
圖9

4　軸承鋼棒料材料心部空洞
軸承鋼棒料中頻感應(yīng)加熱剪切下料后發(fā)現(xiàn)端面明顯的心部空洞，如圖10所示。如果軸承鋼棒料有空洞用于鍛造軸承套圈，心部空洞經(jīng)鍛造后會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大張開，形成廢品，如圖11所示。

圖10

（b）
圖11

生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)軸承鋼棒料心部空洞，應(yīng)對(duì)該批次軸承鋼棒料隔離報(bào)廢或退貨。
5　軸承鋼棒料內(nèi)大塊狀的非金屬夾雜物
直徑75mm軸承鋼棒料經(jīng)中頻感應(yīng)加熱、剪切下料后，發(fā)現(xiàn)一整根軸承鋼棒料心部有白色的非金屬夾雜物（見圖12、圖13）。

圖12

圖13

軸承鋼在生產(chǎn)過程中可能由于煉鋼爐壁、澆包上的耐火材料被鋼液沖刷剝落進(jìn)入鋼液中，澆注鋼錠凝固后，大塊狀的夾雜沿軋制方向分布，導(dǎo)致軸承鋼棒料內(nèi)產(chǎn)生大塊狀的非金屬夾雜物。
軸承鋼中大塊狀?yuàn)A雜物容易造成應(yīng)力集中，加速滾動(dòng)面的疲勞剝落，使軸承提前破壞。因此，對(duì)于加工過程中，肉眼可見的大塊狀?yuàn)A雜物零件，一定要挑出報(bào)廢，不能流入下道工序。
圖14展示的是，高碳鉻軸承鋼經(jīng)鍛造、車削、熱處理和磨削加工工序其滾道表面上的大塊狀非金屬夾雜物實(shí)物形狀。

圖14

圖15展示的軸承鋼制軸承套圈磨削件滾道上的大塊狀非金屬夾雜物在金相顯微鏡下放大100倍形狀。

（a）100×

（b）100×

圖15

6. 超標(biāo)的帶狀或網(wǎng)狀碳化物
軸承鋼棒料按GB/T18254—2016標(biāo)準(zhǔn)要求抽樣切取試樣，對(duì)試樣進(jìn)行淬火，經(jīng)硝酸酒精溶液深腐蝕后在放大100倍的金相顯微鏡下觀察到帶狀碳化物（見圖16）和網(wǎng)狀碳化物（見圖17）；按GB/T18254—2016《高碳鉻軸承鋼》標(biāo)準(zhǔn)第8、第6評(píng)級(jí)圖，評(píng)定為3.5級(jí)和3級(jí)，按GB/T18254—2016《高碳鉻軸承鋼》標(biāo)準(zhǔn)條款6.11碳化物不均勻性的規(guī)定判定為不合格，對(duì)該批次軸承鋼棒料隔離并退貨。

圖16

圖17

以上是筆者在軸承生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)材料熱處理及質(zhì)量技術(shù)工作三十多年來積累的一些缺陷圖片，對(duì)其分類歸納會(huì)存在不當(dāng)?shù)牡胤?，期望能得到相關(guān)專家的指導(dǎo)。

來源：《金屬加工(熱加工)》2019年09期