金属加热过程中比较容易出现缺陷,如锻造加工中,锻造过热产生的空洞,微裂纹可能会成为轴承接触疲劳失效的原因。
轴承表面常见的一些缺陷
在轴承生产过程中,轴承表面出现类似坑状缺陷,有以下几种可能:机械伤、 腐蚀坑、锻造过烧孔洞露头以及原材料缺陷等。其中,机械伤是由于轴承表面受到撞击或磕碰产生的痕迹,腐蚀坑是由于零件表面接触到腐蚀介质导致表面产生坑状腐蚀痕迹,这两种缺陷从产生机理上决定了其不会出现在零件内部。而原材料缺陷为冶金缺陷,其在最终成品零件上的分布相对来说是无规律的;锻造过烧孔洞为热加工缺陷,其分布于组织内部偏析严重部位。这两种缺陷不会仅分布于零件表面。
轴承加工过程
轴承加工过程中,轴承钢会经历三个较高温度( 800 C以上)的加工过程:
热轧成型、锻造成形和热处理贝氏体淬火过程。一般来说,在三个加热过程中,热处理淬火加热温度要低于锻造温度和热轧成型温度。磁痕轴承套圈的组织评级合格,证明热处理过程没有出现过热状况,所以轴承套圈内孔洞的产生应不是在热处理过程中产生。
锻造过烧会导致轴承钢晶粒长大,严重时不仅表面金属晶界被氧化开裂,而且金属内部成分偏析较严重的区域,晶界也开始融化,形成尖角状孔洞。
如果轴承钢锻造过烧导致成品套圈组织内产生孔洞,也分为以下两种情况:
一种情况是在工艺规定温度范围内,套圈上局部组织严重偏析导致局部过烧;另一种是锻造温度过高导致整个套圈晶粒长大,晶界开始融化,组织内产生孔洞。这两种情况,孔洞所在区域晶粒长大是不可避免的,故而锻造过烧区域断口观察时一般呈现闪闪发光的晶粒棱面,称石状断口。而砸制的磁痕套圈断口观察,断口整体呈细瓷状,说明金属晶粒并没有明显的长大现象;通过扫描观察,断口面上有孔洞缺陷。该状况同锻造过烧典型断口状态存在差异,且金相检测发现孔洞大多分布于碳化物带上,这使得轴承套圈组织内孔洞是在锻造过程产生的情况存疑。
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