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軸承知識
滾動軸承滾道表面黑色點狀缺陷特點及原因

(來源:微信號 DMD_bearing)

滾動軸承的使用非常的廣泛,在我們對機械和零部件進行維護維修的過程中,我們常會發現機械軸承滾道表面黑色點狀缺陷,這種軸承缺陷是如何發生的呢?根據了解,下面分享有關軸承滾道表面黑點缺陷例子以及相應原因。

1、滾動軸承滾道表面黑色點狀缺陷形貌圖

如圖1所示,發現此軸承約30%的內圈滾道上分布著數量不等的黑色點狀缺陷,從形貌上看,類似于軸承內圈材料中存在大顆粒的非金屬夾雜物所引起的缺陷。

圖1 內圈滾道面上的黑色點狀缺陷

2、試驗分析

2.1非金屬夾雜物檢驗

對非金屬夾雜物進行檢驗,結果如表1所示,均符合GB/T18254-2002標準的要求。

2.2掃描電子顯微鏡觀察和能譜分析

采用線切割機在內圈上存在有黑點缺陷的部位切取試樣,將其放置在超聲波清洗機中用丙酮、酒精進行兩次清洗,取出烘干后放置到JSE-6380型掃描電子顯微鏡中對缺陷區域進行觀察(缺陷編號依次為1#,2#和3#),缺陷的形貌特征見圖2~圖7。

圖2 滾道面上1#缺陷形貌

圖3 1#缺陷的局部放大形貌

圖4 滾道面上2#缺陷形貌

圖5 2#缺陷的局部放大形貌

圖6 滾道面上3#缺陷形貌

圖7 3#缺陷的局部放大形貌

采用EDS7582型能譜儀對黑點缺陷微區的化學成分進行檢測,檢測結果見表2。

從能譜檢測的結果可以確定,黑色點狀缺陷部位的主要化學成分為O、Al、Si等,接近于材料中的氧化物夾雜的成分,也接近磨加工時使用的砂輪磨粒的化學成分。但是,由掃描電子顯微鏡觀察的結果可以看出,滾道面上的黑色點狀缺陷部位的物質分布與磨削加工方向一致,并均高于周圍的加工面;而材料中的非金屬夾雜物一般是沿著軋制方向分布,并且在磨削力的作用下將發生剝落,即使殘留在零件上也不會出現高于周圍加工面的現象。所以,排除了黑點缺陷是由于大顆粒非金屬夾雜物導致的可能性。

3、滾動軸承滾道表面黑點的原因及改造

經過現場觀察和研究分析后認為,滾道黑點缺陷是在超精加工中由于砂輪的磨粒壓入滾道表面所致。超精加工中,油石內混入了粗顆粒的沙粒,油石硬度不均勻,油石壓力調整不合理,超精工藝參數選擇不當等都會造成缺陷。其中油石質量的穩定可靠性是保證超精工序不產生黑點狀缺陷的關鍵。

為了預防、杜絕此類缺陷的再次發生,對油石和超精工藝參數進行了改進。

3.1選擇合適的油石

正確選用油石是超精加工的關鍵,油石選用的正確與否,對加工質量、生產效率和成本都有很大影響。油石既要具有一定的切削性能,又要具有良好的光整拋光性能,才能保證加工質量和效率。在這里選用綠色氯化硅(GC)油石,微粉號為W10~W20,組織號為10~12級,硬度等級號為K~P。保證油石質量,防止油石中混入粗粒度的沙粒而劃傷零件表面。

3.2選?合理的超精工藝參數

(1)選擇切削角為10°~20°,既能保證表面質量,又能保證生產效率。

(2)將油石振動頻率由原來的粗超540次/min降低為400次/min左右,精超350次/min降低為200次/min左右。

(3)油石的振幅仍為2~4mm,零件的轉速仍為粗超700r/min左右,精超760r/min左右。

發布時間:2022-09-22


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