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首頁 > 分析KOYO圓柱滾子軸承發(fā)熱對使用壽命的原因
軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過熱。但要確切判斷其過熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現(xiàn)粗針狀馬氏體,則為淬火過熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時(shí)間太長造成的全面過熱;也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴(yán)重,在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱,鋼的晶體粗大,會導(dǎo)致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,KOYO軸承的壽命也降低。過熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y
淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織,稱為欠熱組織,它使硬度下降,耐磨性急劇降低,影響圓柱滾子軸承壽命
軸承零件在淬火冷卻過程中因內(nèi)應(yīng)力所形成的裂紋稱淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急,熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度;工作表面的原有缺陷(如表面微細(xì)裂紋或劃痕)或是鋼材內(nèi)部缺陷(如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等)在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中;嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火;前面工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等??傊?,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細(xì)長,斷口平直,破斷面無氧化色。它在圓柱滾子軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開裂;在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環(huán)型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象,明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。
KOYO軸承零件在熱處理時(shí),存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消,是復(fù)雜多變的,因?yàn)樗茈S著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以熱處理變形是難免的。認(rèn)識和掌握它的變化規(guī)律可以使圓柱滾子軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的范圍,有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。當(dāng)然在熱處理過程中的機(jī)械碰撞也會使零件產(chǎn)生變形,但這種變形是可以用改進(jìn)操作加以減少和避免的。
內(nèi)在因素主要是指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝和材料質(zhì)量等決定軸承質(zhì)量的三大因素。
進(jìn)口軸承材料的冶金質(zhì)量曾經(jīng)是影響滾動(dòng)軸承早期失效的主要因素。隨著冶金技術(shù)(例如軸承鋼的真空脫氣等)的進(jìn)步,原材料質(zhì)量得到改善。原材料質(zhì)量因素在軸承失效分析中所占的比重已經(jīng)明顯下降,但它仍然是軸承失效的主要影響因素之一。選材是否得當(dāng)仍然是軸承失效分析必須考慮的因素。
圓柱滾子軸承的制造一般要經(jīng)過鍛造、熱處理、車削、磨削和裝配等多道加工工序。各加工工藝的合理性、先進(jìn)性、穩(wěn)定性也會影響到軸承的壽命。其中影響成品軸承質(zhì)量的熱處理和磨削加工工序,往往與軸承的失效有著更直接的關(guān)系。近年來對軸承工作表面變質(zhì)層的研究表明,磨削工藝與軸承表面質(zhì)量的關(guān)系密切。
KOYO軸承使用壽命分析的主要任務(wù),就是根據(jù)大量的背景材料、分析數(shù)據(jù)和失效形式,找出造成軸承失效的主要因素,以便有針對性地提出改進(jìn)措施,延長軸承的服役期,避免圓柱滾子軸承發(fā)生突發(fā)性的早期失效。