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轴承外圈碎裂分析

作者：天津金百联机电              发表时间：2011-07-09

针对生产中出现的32211/01套圈碎裂问题，进行原材料、热处理质量检查分析。结果表明32211/01碎裂是由磨削加工工艺不当引起的滚道表面严重的网状龟裂纹而造成的。从中找出套圈碎裂原因，并对原因进行分析。提出了改进措施。　　某轴承生产厂在装配32211轴承时，其外圈掉在地上，碎为5块，碎裂块磁性大，碎裂的小块能吸附在一起。如图1所示。该批轴承套圈的生产工艺流程为：棒料中频加热下料、锻造成型、球化退火、车削、淬回火、磨削、超精。　　图1 碎裂外圈　　1 检验方法和结果　　1.1 材料分析　　依据GB/T18254-2002标准，对碎裂轴承套圈进行非金属夹杂物、碳化物不均匀性检查，结果见表1、表2。　　表1 非金属夹杂物检验结　　表2 带状液析　　由表1、表2可见，套圈中的非金属夹杂物、碳化物不均匀性符合GB/T18254—2002标准的要求。　　1.2 淬回火质量分析　　1） 硬度　　硬度测试结果见表3。　　表3　　2） 显微组织　　显微组织如图2所示。其组织按JB/T1255-2001标准第二级别图评定为2级组织，为合格显微组织。图2 500× 显微组织　　1.3 热酸洗　　取其中一块进行热酸洗后，发现滚道表面呈网状龟裂纹，见图3。可见32211/01碎裂是由滚道表面严重的网状龟裂纹引起的。滚道表面网状龟裂纹　　2 网状龟裂纹形成原因分析　　造成32211/01碎裂的滚道表面严重的网状龟裂纹是由磨削工艺不合理，致使磨削表面瞬时局部温度超过Ac1以上，在冷却液的作用下，转变为二次淬火马氏体组织。其次表层因温度下降幅度大、时间短、达不到Ac1点，只能形成高温回火组织。这样就使表层和次表层不同组织之间产生巨大的组织应力。而表层是极薄的一层硬而脆的二次淬火马氏体组织，承受不了这样大的应力。最终使滚道表面形成严重的网状龟裂纹。最终结果导致碎裂。　　综上所述，32211/01碎裂是由磨削加工工艺不当引起的滚道表面严重的网状龟裂纹而造成的。解决问题的根本在于有效控制磨削温度。首先要具备良好的冷却条件，使磨削热能够及时传导出去，其次选择适宜硬度的砂轮。最后要注意的是严格遵守工艺纪律。按磨削规范进行加工，杜绝野蛮生产，才能保质保量完成生产任务。
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