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特大型轴承外圈早期失效原因分析皇冠备用网址

某轴承用户反馈有一套特大型双列调心滚子轴承轴承在使用经由中发现外圈滚到出现早期失效，该套轴承圈用于水泥立磨辊，职责环境较差。该型号材料为GCr15SiMn钢，其加工工艺经由为：φ300mm原材料进厂超声波探测→下料段→锻酿成形→球化退火→车加工→热解决→探测→磨削加工→探测→安装入库。现笔者对其进行理化磨砺分析，找出失效原因。

1.理化磨砺

（1）宏不雅磨砺

外圈经气割取样，滚说念面合座有摩擦磨损气候，局部区域有不轨则孔洞，除此之外未发现其他荒谬。

（2）化学身分分析

对外圈进行取样，大小为15mm×15mm×15mm，给与直读光谱仪进行化学身分分析，其化学身分顺应GB/T18254—2016中GCr15SiMn标准条目。

（3）金相磨砺

领先，低倍不雅察。制取孔洞部位断面试样口后不雅察，可见断口名义鄙俗，上有闪闪发光的晶粒棱面，除此之外，还分散有孔洞，俗称“豆腐渣”断口。

制取试样落拓截面后低倍不雅察，可见名义有大宗孔洞分散，角落呈尖角状，个别孔洞深不见底。

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（a）断口 （b）金相宏不雅态状

其次，金相不雅察。制取孔洞部位截面金相试样后在OLYMPUSGX51显微镜下不雅察，可见截面上有大宗不轨则尖角状孔洞分散，角落有氧化，个别孔洞深不见底。

临了，扫描电镜断口分析。制取孔洞部位断口后，在JSM-6610LV扫描电镜下不雅察，可见断口上分散有大宗有尖角状孔洞，孔内局部有金属熔融态状。

（4）材料及热解决质料检测

制取外圈纵横截面金相试样后，在光学显微镜下不雅察，依据材料标准GB/T 18254—2016及热解决标准JB/T 1255—2014进行评定。

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2.分析有计划

通过对该套圈宏不雅磨砺、身分分析、金相磨砺以及材料与热解决质料磨砺，合计该套圈名义弱势为过烧孔洞，不错确定该套圈存在过烧气候。

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经查，对该批套圈棒料进厂磨砺时未发现原材料弱势，由此不错确定该孔洞为铸造经由中形成的。

轴承套圈在铸造时如若加热温度跨越工艺温度的上限，在此温度保温工夫又很长，则材料会过热，严重时过烧，不但名义层金属晶界被氧化开裂，而且金属里面身分偏析较严重的区域，晶界也运转熔解，形成尖角状洞穴。在这种情景下进行铸造，材料受到重锤的锻打，使工件产生扯破，形成较大的孔洞，此种弱势大部分出当今倒角、端面和内径上。铸造过烧套圈的名义形式如桔子皮，上头分散有轻微的破绽和很厚的氧化皮。

由于套圈存在过烧孔洞，过烧组织大略了晶界，极地面割裂了基体的辘集性，镌汰材料的强度和塑性，增多脆性。由于套圈铸造后名义有很厚的氧化皮，在该工序很难发现过烧气候，独一在车加工或者磨加工后才可能流涌现过烧特征。

3.论断及无情

（1）该外圈存在严重的过烧孔洞是酿成外圈早期失效的平直原因。

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（2）过烧孔洞主要形成于套圈铸造前加热经由，由于加热炉“跑温”、操作主说念主员莫得严格推论工艺规程等原因导致加热温度高于工艺温度上限，应该通过如期校准炉温弧线、操作主说念主员严格推论工艺规程，严查工艺表率等妙技镌汰过烧概率。

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增多探测工序，宜给与荧光磁粉进行探测，使弱势自满更为明晰，麻点孔洞为铸造过烧弱势所致，发现过烧套圈，应立即报废。

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特大型调心滚子轴承偏载失效案例确定

这里的调心滚子轴承是使用在某风力发电机上的主轴轴承，据了解，该大型调心滚子轴承在使用经由中承受了较大的轴向载荷，从而导致调心滚子轴承偏载，整套轴承无法进行调心，酿成轴滚说念名义剥落，最终导致轴承失效的。

1、调心滚子轴承偏载失效宏不雅态状

该调心滚子轴承一侧围聚近齿轮箱， 标为A侧；另一侧围聚叶片，标为B侧。外圈两侧滚说念名义A侧存在浅层剥落及碾压萍踪，部分区域名义变色，其端面靠外径面侧存在周向运转磨损萍踪；另一侧滚说念名义存在周向磨损萍踪及多条轴向压痕，如图1a所示。外径名义存在微动腐蚀萍踪，如图1b所示。

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图1 调心滚子轴承外圈部分态状

内圈两侧滚说念名义A侧存在多处剥落，碾压严重;B侧运转磨损萍踪不显明；两头挡边存在挤压、磨损萍踪，如图2a所示。内径名义存在显明的微动腐蚀萍踪，如图2b所示。

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图2 失效轴承内圈部分态状

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对轴承内圈A侧滚说念剥落处不雅察发现，剥落以图示箭头标的由A侧外挡边侧沿轴向向内彭胀，如图3所示。

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图3 轴承内圈剥落态状

A侧滚子职责名义存在剥落，碾压严重，名义变色；B侧滚子两头及中间区域存在周向运转磨损萍踪，如图4所示。

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图4 失效轴承部分滚子态状

A侧保执架兜孔内存在大宗金属碎片及较深挤压萍踪及运转磨损萍踪，部分兜孔边沿存在卷边气候； B侧保执架兜孔内有极少许金属屑，挤压萍踪及运转磨损萍踪较轻，如图5所示。

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图5 失效轴承保执架兜孔

2、导致调心滚子轴承偏载失效的原因分析

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1）调心滚子轴承在安装、使用中如若受到较大的轴向载荷，使得单侧滚说念承载较大，容易产生轴承卡死、旋转不机动、无法调心等不良影响，导致轴承失效。

2）该调心滚子轴承外圈、内圈的A侧滚说念剥落、碾压严重，内圈剥落由A侧外挡边沿轴向向内彭胀，况兼A 侧滚子出动面也存在剥落、磨损萍踪，以及该侧的保执架碾压严重，讲明轴承在使用中受到了较大的轴向载荷，导致轴承偏载，一侧滚说念承载较大，另一侧滚说念承载较小，无法进行调心，酿成轴承套圈A侧滚说念及该侧滚子职责名义疲顿剥落，最终导致轴承失效。

3）由该轴承内圈内径名义轴向等间距微动腐蚀萍踪看出，轴承在运转经由中振动较大或者与主轴合营面不够细密，构兵名义作微小来回舞动，名义微凸体氧化并被磨掉，产生微动腐蚀。

4）另外，轴承外圈两处淬回火屈氏体组织不顺应标准条目，讲明该外圈热解决工艺失当，产生了分裂格的屈氏体组织，镌汰了轴承的使用寿命。

5）剥落处碾压严重，讲明轴承剥落伍并莫得住手运转，络续运转一段工夫，直至轴承温度升高，温度检测器报警。

3、调心滚子轴承失效主要原因

调心滚子轴承在使用经由中承受较大的轴向载荷，使得单侧滚说念承载较大，导致轴承偏载。整套轴承在运转经由中，无法调心，酿成轴承套圈滚说念及滚子职责名义疲顿剥落，导致轴承失效，此调心滚子轴承使用经由中发生偏载，是轴承失效的主要原因，由于热解决可失当，轴承外圈产陌生歧格的屈氏体组织，镌汰了轴承的使用寿命。

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