轴承制造过程中常见的缺陷有哪些

什么影响调心滚子轴承磨削变质层？

在磨削加工中，砂轮和工件接触区内，消耗大量的能量，产生大量的磨削热，造成磨削区的局部瞬时高温。运用线状运动热源传热理论公式推导、计算或应用红外线法和热电偶法实测实验条件下的瞬时温度，可发现在0.1～0.001ms内磨削区的瞬时温度可高达1000～1500℃。这样的瞬时高温，足以使工作表面一定深度的表面层产生高温氧化，非晶态组织、高温回火、二次淬火，甚至烧伤开裂等多种变化。

瞬时高温作用下的钢表面与空气中的氧作用，升成极薄（20～30nm）的铁氧化物薄层。值得注意的是氧化层厚度与表面磨削变质层总厚度测试结果是呈对应关系的。这说明其氧化层厚度与磨削工艺直接相关，是磨削质量的重要标志。

磨削区的瞬时高温使工件表面达到熔融状态时，熔融的金属分子流又被均匀地涂敷于工作表面，并被基体金属以极快的速度冷却，形成了极薄的一层非晶态组织层。它具有高的硬度和韧性，但它只有10nm左右，很容易在精密磨削加工中被去除。磨削区的瞬时高温可以使表面一定深度（10～100nm）内被加热到高于工件回火加热的温度。在没有达到奥氏体化温度的情况下，随着被加热温度的提高，其表面逐层将产生与加热温度相对应的再回火或高温回火的组织转变，硬度也随之下降。

轴承制造过程中常见的缺陷

调心滚子轴承零件在制造过程中，要经过锻造、碾扩、冲孔、车削、磨削、热处理等多道工序，可能出现各种缺陷。下列是小编分享的调心滚子轴承制造过程中，常见的缺陷。

1、锻造缺陷-锻造折叠

由于切料不齐、毛刺、飞边等原因，容易在表面形成折叠，其特点是折叠较粗大，形状不规则，易出现在零件表面。最好采用荧光磁粉进行探伤，使缺陷显示更为清晰、直观。锻造折叠的磁痕一般与表面成一定角度的线状、沟状及鱼鳞片状。将缺陷截面制成金相试样在显微镜下观察，缺陷尾部圆钝，两侧光滑，有明显氧化现象，缺陷内未发现材料夹杂物等异物分布。冷酸腐蚀金相试样后观察，缺陷部位及其两侧有严重的脱碳及氧化；观察缺陷分层处的表面形貌，其塑性变形痕迹较明显，无撕裂状断口形貌。经过显微硬度检测及金相观察，缺陷分层处表面存在不同程度的渗碳硬化现象。综上分析，表明该缺陷应在热处理淬火之前就已存在，并且与外界相通，判定缺陷为锻造折叠。

2、锻造缺陷-锻造过烧

锻造加热温度过高，保温时间过长产生过热，严重时晶界氧化甚至熔化。微观观察不仅表面层金属晶界被氧化开裂呈现尖角；而且，金属内部成分偏析较严重的区域，晶界也开始熔化，严重时也会形成尖角状洞穴。过烧的材料在这种缺陷状态下进行锻造加工，受到重锤的锻打、冲孔及碾扩，缺陷处会在此产生撕裂，形成更大的缺陷。锻造严重过烧的表面形态如桔子皮，上面分布有细小的裂缝和很厚的氧化皮。宜采用荧光磁粉进行探伤，使缺陷显示更为清晰。麻点孔洞为锻造过烧缺陷所致，。沿缺陷截面制取金相试样在显微镜下观察，可见孔洞在表面及次表面均有分布，局部呈尖角状，大小不一，深不见底，边缘有细小裂纹分布，部分区域已出现晶界氧化现象，孔洞形貌见。另沿缺陷孔洞处砸制断口后观察断口面，可见断口呈石状断口，其上分布大量孔洞及微细裂纹。

3 、淬火裂纹

在淬火过程中，当淬火温度过高或冷却速度太快，内应力大于材料的断裂强度时，就会出现淬火裂纹。宜采用荧光磁粉探伤来提高灵敏度和可靠性。淬火缺陷磁痕一般呈斜线形、圆弧形、树枝状或网状，起始部位较宽，随延伸方向逐渐变细。基本沿圆周方向分布，尾部尖细。切取裂纹处制成金相试样后观察，可见裂纹很深，基本垂直于外表面，其内未发现材料夹杂等异物分布。沿裂纹处砸制断口后观察，断口为脆性断口，断口面有明显回火色。

4、原材料缺陷

1、调心滚子轴承套圈常见的开裂及原因

调心滚子轴承套圈是调心滚子轴承组成零件中重要部分之一，其调心滚子轴承使用过程中，调心滚子轴承套圈开裂、断裂是常见的一种损坏形式，有些调心滚子轴承在早期使用过程中套圈就进行开裂，有的调心滚子轴承在使用过程中因为疲劳而断裂，根据对调心滚子轴承知识的了解，来分享出日常生活中，调心滚子轴承套圈常见的开裂以及分析开裂的真正的原因。

如调心滚子轴承外圈发生断裂，断面基本垂直于表面，断面起始于图中滚道右侧的外内径下表面，向外表面并向左侧快速扩展至断裂。调心滚子轴承外圈断口没有明显的塑性变形，呈脆性的断裂特征。经过分析，该调心滚子轴承套圈在热处理过程中，热处理炉内的保护气氛是多种气体的混合物，有氧化性气体、中性气体、还原性气体和渗碳性气体等。在高温下加热时其化学反应很复杂，不论是脱碳反应，还是增碳反应，除自由氧原子的参与外，都能在一定条件下达到平衡，甚至进行可逆反应。正确选择和设计加热介质、加热速度、加热温度和保温时间等加热参数；严格控制炉温均匀性，不能波动过大。通过控制炉内碳势来严格控制调心滚子轴承套圈的碳浓度及浓度梯度，从而保证套圈的热处理质量和使用寿命。

2、开裂的调心滚子轴承套圈及原因

如调心滚子轴承在使用过程中发生开裂的，调心滚子轴承套圈一旦发生接触疲劳剥落将导致其失稳，加之材料硬度高、脆性大，在局部剥落的区域开始发生一次性脆性断裂，即较直的宏观裂纹，微观断口较平直，呈解理特征快速扩展，且快速扩展区域占断口断面的大部分区域。

产生接触疲劳的因素包括材料的组织结构、表面强化工艺、工件表面粗糙度、润滑剂以及应力等。

3、调心滚子轴承外圈沟道表面开裂及原因

将某断裂的调心滚子轴承外圈进行酸浸处理后，肉眼观察可见沟道表面显示严重的黑色烧伤斑痕迹与磨削方向基本垂直的平行分布的横向裂纹，摔开断口上呈现月牙形烧伤层，断口呈细瓷状，由沟道处启裂快速向里推进至完全断裂。调心滚子轴承外圈沟道表面平行状裂纹属典型的磨削裂纹，导致其磨削开裂主要是由磨削量过大和磨削工艺条件恶劣等因素引起的；其次，调心滚子轴承外圈回火不充分，亦增加了其磨削开裂的敏感性。即使电流强度相对较弱也会发生这种现象，随着时间的推移，环形坑将发展为波纹状凹槽。只能在滚子和套圈滚道接触表面发现这些波纹状凹槽，钢球上则没有，只是颜色变暗。这些波纹状凹槽是等距的，滚道上的凹槽底部颜色发暗。

4、调心滚子轴承内圈沟道面开裂及原因

在粗磨内圈滚道面后，经磁粉探伤发现滚道的两侧，尤其是靠近油沟处出现许多细小裂纹，个别套圈还出现了多道较深的、垂直于砂轮磨削方向的开裂及翘皮现象。经线切割后，还出现整块材料从滚道面脱落现象。经过热酸洗后，发现调心滚子轴承内圈两侧滚道面均有裂纹，裂纹的形状多为网状，也有垂直于磨削方向的直线裂纹。为避免磨削裂纹的产生就要减少磨削热的产生和加速热量的散发。

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