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鋼球是球軸承總承載載荷的滾動(dòng)體，也是軸承重要的組成部件之一，但是我們?cè)谑褂幂S承過(guò)程中，常會(huì)發(fā)現(xiàn)軸承鋼球開(kāi)裂的現(xiàn)象，比如說(shuō)：軸承鋼球磨損痕跡，軸承鋼球有明顯的擠壓，軸承鋼球局部缺損，軸承鋼球上出現(xiàn)裂紋和鋼球表面剝落等。見(jiàn)圖1所示。
圖1
那到底哪些原因會(huì)造成軸承鋼球開(kāi)裂呢？下面本公司簡(jiǎn)稱(chēng)根據(jù)對(duì)軸承鋼球知識(shí)的了解，來(lái)分享下有關(guān)知識(shí)。
1、根據(jù)軸承鋼球開(kāi)裂斷口進(jìn)行分析，有些部位材質(zhì)均呈線(xiàn)狀分布，邊緣光亮且凹凸不平，有明顯的擠壓和磨損痕跡的這些軸承鋼球斷裂現(xiàn)象。
經(jīng)分析可能會(huì)有三種可能造成軸承鋼球開(kāi)裂：
(1)鋼球是在安裝到軸承內(nèi)部后使用過(guò)程中開(kāi)裂的，開(kāi)裂方向均為材料軋制方向。
(2)鋼球心部存在明顯的疏松條帶，帶狀碳化物超標(biāo)且表面含有氧、鈣、鎂等異常元素。另外，條帶深度約0.25mm由此確定鋼球心部存在縮孔殘余，屬于冶金缺陷，這也是導(dǎo)致鋼球在使用過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂的主要原因。
(3)鋼球的淬回火組織過(guò)熱使其脆性增大，降低了抗壓強(qiáng)度，使鋼球更容易發(fā)生開(kāi)裂。
當(dāng)鋼球尺寸較小或斷口擠壓、磨損較嚴(yán)重時(shí)，無(wú)法確定材料軋制方向，也難以進(jìn)行常規(guī)的斷口分析，此時(shí)可以通過(guò)金相法，通過(guò)觀(guān)察缺陷形貌與金相組織的關(guān)系找到開(kāi)裂的主要原因。
圖2
2、如上圖2所示，這種軸承鋼球整體表現(xiàn)光亮，未見(jiàn)高溫變色，但有一條裂紋大約有10mm左右，裂紋的附近存在剝落的現(xiàn)象。
經(jīng)分析得出，這種軸承鋼球的開(kāi)裂原因主要由于淬火加熱溫度過(guò)高，碳化物大量溶解，使奧氏體含碳量明顯增加，冷卻時(shí)就在晶界形成網(wǎng)狀或半網(wǎng)狀碳化物。觀(guān)察與分析故障鋼球金相組織，得出：故障鋼球在淬火過(guò)程中出現(xiàn)了過(guò)熱現(xiàn)象。同時(shí)鋼球組織中存在帶狀碳化物，使貧碳區(qū)在熱處理過(guò)程中過(guò)熟。從而使鋼球在淬火時(shí)產(chǎn)生較大變形易導(dǎo)致淬火裂紋產(chǎn)生。也就是說(shuō)淬火溫度過(guò)高所導(dǎo)致的淬火裂紋。
淬火裂紋是指在淬火過(guò)程中或在淬火后的室溫放置過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，屬于宏觀(guān)裂紋，由宏觀(guān)內(nèi)應(yīng)力引起。發(fā)生淬火開(kāi)裂后，在后續(xù)工作過(guò)程中，鋼球在淬火裂紋缺陷的影響以及周期脈動(dòng)接觸應(yīng)力作用下發(fā)生了接觸疲勞剝落。
注：在鋼球熱處理過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝參數(shù)，以保證熱處理溫度和保溫時(shí)間的穩(wěn)定。
3、有的軸承鋼球呈現(xiàn)局部凸起，或呈橢圓狀，但是脫殼后的鋼球表面光亮、完整的想象。
造成軸承鋼球這種現(xiàn)象的原因可能是運(yùn)轉(zhuǎn)條件等外來(lái)因素造成的，但相當(dāng)一部分是由于鋼球自身因素導(dǎo)致的。如原材料缺陷或制造缺陷等，而原材料因素又主要分為表面缺陷、低倍組織缺陷和顯微組織缺陷三種方面的影響。另一部分軸承鋼球失效的原因也可能是疲勞所致。
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