
金屬加熱過程中比較容易出現(xiàn)缺陷,如鍛造加工中,鍛造過熱產(chǎn)生的空洞,微裂紋可能會成為軸承接觸疲勞失效的原因。
軸承表面常見的一些缺陷
在軸承生產(chǎn)過程中,軸承表面出現(xiàn)類似坑狀缺陷,有以下幾種可能:機(jī)械傷、 腐蝕坑、鍛造過燒孔洞露頭以及原材料缺陷等。其中,機(jī)械傷是由于軸承表面受到撞擊或磕碰產(chǎn)生的痕跡,腐蝕坑是由于零件表面接觸到腐蝕介質(zhì)導(dǎo)致表面產(chǎn)生坑狀腐蝕痕跡,這兩種缺陷從產(chǎn)生機(jī)理上決定了其不會出現(xiàn)在零件內(nèi)部。而原材料缺陷為冶金缺陷,其在最終成品零件上的分布相對來說是無規(guī)律的;鍛造過燒孔洞為熱加工缺陷,其分布于組織內(nèi)部偏析嚴(yán)重部位。這兩種缺陷不會僅分布于零件表面。
軸承加工過程
軸承加工過程中,軸承鋼會經(jīng)歷三個較高溫度( 800 C以上)的加工過程:
熱軋成型、鍛造成形和熱處理貝氏體淬火過程。一般來說,在三個加熱過程中,熱處理淬火加熱溫度要低于鍛造溫度和熱軋成型溫度。磁痕軸承套圈的組織評級合格,證明熱處理過程沒有出現(xiàn)過熱狀況,所以軸承套圈內(nèi)孔洞的產(chǎn)生應(yīng)不是在熱處理過程中產(chǎn)生。
鍛造過燒會導(dǎo)致軸承鋼晶粒長大,嚴(yán)重時不僅表面金屬晶界被氧化開裂,而且金屬內(nèi)部成分偏析較嚴(yán)重的區(qū)域,晶界也開始融化,形成尖角狀孔洞。
如果軸承鋼鍛造過燒導(dǎo)致成品套圈組織內(nèi)產(chǎn)生孔洞,也分為以下兩種情況:
一種情況是在工藝規(guī)定溫度范圍內(nèi),套圈上局部組織嚴(yán)重偏析導(dǎo)致局部過燒;另一種是鍛造溫度過高導(dǎo)致整個套圈晶粒長大,晶界開始融化,組織內(nèi)產(chǎn)生孔洞。這兩種情況,孔洞所在區(qū)域晶粒長大是不可避免的,故而鍛造過燒區(qū)域斷口觀察時一般呈現(xiàn)閃閃發(fā)光的晶粒棱面,稱石狀斷口。而砸制的磁痕套圈斷口觀察,斷口整體呈細(xì)瓷狀,說明金屬晶粒并沒有明顯的長大現(xiàn)象;通過掃描觀察,斷口面上有孔洞缺陷。該狀況同鍛造過燒典型斷口狀態(tài)存在差異,且金相檢測發(fā)現(xiàn)孔洞大多分布于碳化物帶上,這使得軸承套圈組織內(nèi)孔洞是在鍛造過程產(chǎn)生的情況存疑。
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