軸承鋼球是軸承結(jié)構(gòu)的重要組成部分。如果鋼球有缺陷,將直接影響軸承的性能。以下中國軸承網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱中國軸網(wǎng)絡(luò))將與您分享相關(guān)的軸承鋼球缺陷和鋼球缺陷的原因和相關(guān)分析。
1.軸承鋼球缺陷毛坯的宏觀外觀
2.軸承鋼球缺陷原因:
根據(jù)裂紋的形狀,推斷鋼球缺陷的原因可能有以下幾點(diǎn):
1)原材料存在缺陷,如材料裂縫等;
2)加熱溫度高,且速度快,鍛件內(nèi)外溫差過大而開裂;
3)最終鍛造溫度過低,鍛造時(shí)產(chǎn)生裂紋;最終鍛造溫度過高,冷卻速度過快或噴霧冷卻時(shí)產(chǎn)生濕裂紋。
3.毛坯鋼球和原材料的試驗(yàn)
3.毛坯鋼球裂紋區(qū)域的微觀分析
沿垂直于缺陷的位置取樣,取樣位置見圖2,取樣尺寸30mm×15mm×10inn。水平金相試樣沿缺陷橫截面制作,在4%硝酸酒精溶液中腐蝕。在光學(xué)顯微鏡下放大200倍和500倍
從圖3和圖4可以看出,缺陷缺陷是一個(gè)裂縫,表面的鋼球裂縫.明顯的脫碳和貧碳組織出現(xiàn)在裂縫的兩側(cè)和末端。在裂縫的兩側(cè),一側(cè)的脫碳非常嚴(yán)重,由白色純鐵素體和少量的珠光體組成。另一邊的貧碳組織由少量的白色純鐵素體和更多的珠光體類型組織組成;裂縫形狀呈折疊狀擴(kuò)展;觀察非裂縫區(qū)域的組織和鋼球表面組織沒有任何貧碳。觀察裂縫內(nèi)部,中間有灰色和黑色的氧化皮膚。觀察裂縫的末端,尾部更尖銳,排除鍛造濕裂縫。裂縫離鋼球表面最深的距離約為0.61mm,相對(duì)而言,裂縫相對(duì)較淺。在后續(xù)加工過程中,所有的裂縫都與扶貧碳層一起磨損,但深裂紋的鋼球會(huì)給成品球帶來嚴(yán)重的質(zhì)量問題,所以應(yīng)該挑選出來。
觀察其內(nèi)部組織,如圖5所示,它顯然屬于未退火的組織形狀。晶體中有許多微小的塊狀珠光體組織,沒有網(wǎng)狀組織,說明風(fēng)電鋼球的霧冷效果較好;正常退火后的鋼球?yàn)榫鶆蝾w粒狀珠光體組織,其組織形狀如圖6所示。顯然,從圖5中可以確定球的組織形狀。球所在的過程應(yīng)在球化退火前進(jìn)行。球組織內(nèi)部無孔缺陷,呈現(xiàn)小塊珠光體組織特征,表明鍛造溫度合適,不會(huì)出現(xiàn)過高鍛造溫度造成的缺陷。
4.毛坯鋼球藝材料榆檢驗(yàn)
4.毛坯鈉球成分分忻
用手持合金分析儀確定鋼球的材料GCr15SiMn,直讀光諧儀檢測(cè)的主要化學(xué)成分如表1所示,其化學(xué)成分符合風(fēng)電軸承用鋼球棒材料的化學(xué)成分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
4.2高倍檢測(cè)
球的原材料規(guī)格為直徑38mm,熱軋不退火,選用模鑄鋼;根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)爐號(hào)材料制備試樣,并對(duì)其組織進(jìn)行高倍檢測(cè),結(jié)果見表2。結(jié)果表明,其非金屬夾雜物.網(wǎng)狀碳化物.帶狀滲碳體和液體碳化物.脫碳層等各項(xiàng)指標(biāo)均符合《鋼球熱軋高碳鉻軸承鋼棒材料質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程》要求。
由于鋼球表面的裂紋缺陷,當(dāng)原材料的裂紋由鋼球鍛造形成時(shí),裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展到深處,從圖3中可以清楚地看到。由于原材料表面裂紋的出現(xiàn)破壞了鋼基體的連續(xù)性,鋼球成型會(huì)在這里產(chǎn)生表面裂紋。
根據(jù)對(duì)鍛造坯料鋼球組織的分析,沒有異常。排除鋼球毛坯裂紋是由于鍛造加熱溫度不當(dāng)造成的。鋼球組織中沒有細(xì)網(wǎng)狀碳化物,呈現(xiàn)細(xì)塊狀珠光體組織。這與鋼球坯的合理冷卻速度控制有關(guān),與鍛造裂紋無關(guān),可以間接證明鋼球坯的裂紋不是由于冷卻過快造成的。在整個(gè)鍛造鋼球成型過程中,鋼筋材料只進(jìn)行感應(yīng)加熱,沒有其他熱處理方法。就感應(yīng)加熱而言,空白不會(huì)產(chǎn)生任何脫碳。顯然,裂紋脫碳是由原材料留下的材料裂紋脫碳引起的。
從裂紋的橫截面形狀來看,裂紋沿內(nèi)部擴(kuò)展進(jìn)一步改變路徑,裂紋末端鋒利;顯然,這與鍛造的濕裂紋無關(guān),因?yàn)闈窳鸭y的末端是凸的;鋼球只經(jīng)過短時(shí)間的感應(yīng)加熱,隨后的冷卻霧冷卻不太可能在裂紋源周圍產(chǎn)生大的脫碳層。同時(shí),除缺陷外的其他表面沒有脫碳痕跡。董昌星等人認(rèn)為,一旦在裂紋周圍發(fā)現(xiàn)脫碳,就表明原材料存在缺陷。在加熱過程中,裂紋周圍的組織發(fā)生變化,容易形成白色鐵素體。圓鋼表面裂紋缺陷主要與冶煉和軋制工藝有關(guān)。當(dāng)鑄造出現(xiàn)問題時(shí),容易造成芯裂紋和皮下氣泡;當(dāng)拉伸速度不合適時(shí),容易產(chǎn)生表面和芯裂紋。在軋制過程中,這些缺陷最終會(huì)隨著軋制件截面的縮小而延伸到表面,產(chǎn)生表面裂紋。此外,如果軋制工藝不當(dāng),也容易產(chǎn)生表面裂紋,可以擴(kuò)大冶煉帶來的裂紋。
5.結(jié)論
原材料表面裂紋缺陷是鋼球空白開裂的主要原因。為了提高風(fēng)電軸承的鍛造質(zhì)量,鋼廠應(yīng)不斷改進(jìn)冶煉和軋制工藝,以確保軸承鋼的金屬連續(xù)性.組織均勻度.為了提高鋼球毛坯的質(zhì)量水平,保證風(fēng)電軸承鋼球的成品質(zhì)量,化學(xué)成分的均勻性等。