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    6307E深溝球軸承開裂緣由剖析

    新聞中心 / 2021-09-03 08:46

    軸承是拖拉機中應用普遍的零部件之一,在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的作用。軸承是機械的“關節”,因而,軸承運轉的正常與否觸及整車的運轉狀態[1]。軸承在實踐工作中,由于種種復雜的緣由,諸如構造、資料冶金質量、熱處置工藝、裝置和光滑等方面的緣由,均可能形成軸承的失效,進而影響整車的正常運轉,因而,對軸承失效停止早期辨認判別是必不可少的。但是,軸承的失效剖析是一項非常系統、復雜的技術工作[2-3],首先,它請求相關技術人員不只要熟習軸承的構造、加工工藝、裝置、運用的工況條件,還要理解軸承相關資料的各項理化性能等,然后才干停止綜合剖析,進而找出軸承的失效形式和失效緣由,弄清失效機理和規律,最終找到糾正和預防失效的措施。在此,筆者經過6307E深溝球軸承在裝配時軸承外圈發作開裂的失效緣由的理化剖析實例,著重闡明理化剖析在軸承失效剖析過程中的重要性和必要性。
    1宏觀察看開裂軸承的宏觀形貌如圖1所示。軸承在外圈端面開裂,外圈外圓上裂紋與軸線成一定角度。將軸承的裂紋翻開,察看裂紋斷面能夠發現,該斷面無塑性變形,為脆性斷口。裂紋由軸承表面面向內外表擴展,且斷面上有大約95%的區域顏色發暗,其他局部斷口為銀灰色的瓷狀斷口,如圖2所示。作圖1軸承宏觀形貌Fig.1MacroscopicMorphologyofBearing為參照,將無裂紋的軸承外圈隨機敲斷,其斷口為銀灰色瓷狀斷口,如圖3所示。圖2裂紋處斷口宏觀形貌Fig.
    2MacroscopicMorphologyofCrack圖3正常斷口宏觀形貌Fig.3MacroscopicMorphologyofNormalFracture2理化剖析
    2.1硬度檢測按現行的滾動軸承零件處置技術條件JB/T1255-2001規范規則對其端面硬度停止檢驗。檢驗結果為:62.0、62.0、62.5HRC。由此可知,該外圈端面硬度契合JB/T1255-2001規范請求。
    2.2熱酸蝕用酸洗液成分為50%的鹽酸水溶液對開裂軸承停止熱酸蝕,未發現有其他原始缺陷。2.3顯微察看垂直裂紋取一塊試樣,并將其制造成金相試樣,察看裂紋處金相組織。結果標明,裂紋處組織為正常的軸承鋼組織特征,如圖4a所示。作為比照,在無裂紋的IEF軸承外圈處取一試樣并將其制造成金相試樣,察看其組織,如圖4b所示。比照可知,裂紋處與非裂紋處的金相組織,均為隱晶馬氏體組織、平均散布的細小碳化物和剩余奧氏體,組織級別為2級[4](規范請求1-5級合格),契合JB/T1255-2001規范請求。圖4軸承顯微組織Fig.4MicrocosmicMorphologyofBearing為進一步理解裂紋處斷口的微觀特征,運用掃描電子顯微鏡察看裂紋處的斷口微觀形貌特征,并將無裂紋處的正常斷口微觀形貌作為比照。圖5a、5b所示分別為裂紋處和無裂紋處斷口的微觀形貌。察看可發現,裂紋處斷口為解理斷口,斷口粗大;而正常斷口則是以韌窩為主,斷口細膩,2種斷口微觀形貌差異較大。為了進一步剖析裂紋處斷口和正常斷口處的化學成分,分別對兩處斷口停止了能譜剖析。能譜剖析結果如圖6a、6b所示(圖中wt表示元素質量分數,At表示原子數量百分比)。比照圖6a、6b能夠發現,裂紋處斷口上氧元素的含量明顯高于正常斷口處,標明裂紋處有明顯的氧化特征,依據軸承裝配現場調研,裝配溫度缺乏以將其氧化,因而可知,該裂紋是在裝配前就曾經存在的裂紋。
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