GCr15钢制轴承典型裂纹原因分析

本文从GCr15钢制轴承裂纹的形态表现入手，综合分析了轴承套圈典型裂纹的形成原因，并结合轴承制造生产过程，提出了相关的防范措施，以减少轴承裂纹的产生，提高产品的可靠性。     

滚动轴承微裂纹及其对轴承疲劳寿命的影响

为了研究加工及热处理工艺等对轴承寿命的影响,文章基于仿真原理,分析了微裂纹对应力强度因子的影响规律,构建了具有微裂纹影响的轴承寿命计算模型。研究结果表明,在接触力作用下轴承表面微裂纹扩展属于复合型裂纹,主要失效形式为滑移扩展;轴承滚道表面的微裂纹扩展将使轴承寿命减少超过75%;与工作载荷为3000N时相比,载荷为5000N时的轴承寿命将降低2倍之多。因此,改善轴承制造工艺,控制轴承关键零件及工作表面微裂纹是提高国产轴承使用寿命的关键。     

轴承的材料及热处理对套圈磨削裂纹的影响

轴承套圈的磨削裂纹历来是轴承生产厂家感到最棘手的问题。本文结合多个工作实例，阐述了磨削裂纹的形成机理，并从轴承材料和热处理的角度，分析了这两方面对磨削裂纹的影响，提出和采取纠正及预防性措施，有效地控制了轴承套圈磨削裂纹的产生。     

曳引机轴承断裂分析及改进措施

某自动扶梯曳引机上使用的轴承在空载试车时发生内圈早期断裂失效,通过对轴承宏观检查、内圈断口分析及理化检测等手段,对轴承内圈断裂原因进行了分析。结果表明,轴承内圈由于锻造温度偏高、成形速度过快等因素产生锻造晶间微裂纹,在锻造过程中沿晶界扩展形成裂纹源,后序热处理淬火冷却时热应力和组织应力叠加而使裂纹扩展,最终在轴承装机试车时,虽受外力较小也使轴承内圈发生断裂。通过调整轴承内圈锻造温度,改变成形速度等措施,有效预防了轴承内圈锻造裂纹。     

轴承表面残余应力对滚道接触应力及裂纹扩展速度的影响

强化研磨能在轴承表面产生残余应力,为了研究此残余应力对轴承滚珠滚道接触应力及对轴承裂纹扩展速度的影响,首先从理论上分析了滚珠滚道的接触应力,再利用有限元分析软件分析了残余应力对轴承滚珠滚道接触应力的影响。结果表明:有残余应力和没有残余应力相比的内外套圈接触应力,接触应力增加或减少的量均不超过7.3%,这说明周向(切向)的残余应力对轴承滚道接触应力的影响较小,而轴向的残余应力对滚道接触应力的影响亦如此。最后利用FRANC3D分析了残余应力对裂纹扩展速度的影响,结果表明:残余拉应力增加了裂纹前缘的SIF,残余压应力减少了裂纹前缘的SIF。     

GCr15钢套圈开裂失效分析

对GCr15钢轴承套圈热处理后开裂现象进行的失效分析结果表明：轴承套圈热处理组织正常,而裂纹附近有脱碳现象证明裂纹来源于热处理之前。     

发动机轴承内环裂纹原因分析

发动机装机磨合试车3 h后分解检查,发现一型轴承内环端面上有一条裂纹。通过对轴承内环端面裂纹进行宏微观观察、断口微观分析、裂纹处组织及硬度检测,确定裂纹的开裂原因。结果表明,轴承内环端面裂纹是由于原材料存在缩孔残余缺陷,在锻造过程中被压扁呈一条闭合的线性氧化物夹杂带,在后续的磨合试车过程中开裂。原材料的缩孔缺陷为铸锭中近冒口的缩孔残余或二次缩孔,其在原材料中的分布较集中,通过低倍检验可以发现这一缺陷。后期在钢材出厂检测环节增加了低倍检验后,成品零件未再出现此类缺陷。     

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 用扫描电镜和能谱仪对支撑杆轴承孔断裂原因进行分析。结果表明机械加工轴承孔时,由于加工刀具的原因使轴承孔加工表面受到挤压变形留下沟槽,在酸洗过程中,沟槽处出现微小裂纹,在周期载荷作用下,裂纹扩展直至断裂。     

大型HDPE挤出机推力轴承盘断裂失效分析

通过宏微观形貌观察、金相检验、化学成分分析、压缩及硬度测试等方法,对某大型HDPE挤出机推力轴承盘断裂原因进行分析。结果表明:该推力轴承盘与轴承套圈挤压形成的压痕对推力轴承盘表面裂纹的萌生和疲劳断裂影响极大,推力轴承盘在接触疲劳应力的反复作用下,其表面多处萌生裂纹,逐渐形成多源疲劳,然后向内扩展,直至断裂。并提出了相关解决方法。     

1MW风电增速机轴承内圈断裂原因分析

1 MW风电增速机B26双列圆锥滚子轴承在装配过程中出现内圈断裂,采用理化分析方法对轴承内圈断裂原因进行了分析。结果表明:磨削裂纹是轴承内圈断裂的根本原因。     

轴承套圈贝氏体等温淬火开裂分析

轴承套圈经贝氏体等温处理后,发现一条穿透壁厚的裂纹,裂纹沿油孔直径平行于套圈轴向扩展.综合运用宏微现金相分析方法对其原因进行试验研究.结果表明:轴承套圈油孔区域非金属夹杂物偏聚,破坏了基体的连续性,在淬火应力作用下,裂纹在应力集中较严重的油孔处萌生和扩展,最终导致套圈开裂.     

特大型调心轴承外圈裂纹分析及改进措施

对某特大型调心轴承外圈裂纹件的外观、显微组织、断口形貌和材料成分等进行了检验分析,通过加大外圈油槽处圆滑过渡、加大油槽油孔断面倒角等措施优化特大型轴承外圈油槽形状,并通过用石棉绳水玻璃堵外圈油槽油孔,同时采取降低淬火加热温度、提高回火温度等措施改进热处理工艺,有效避免了轴承外圈裂纹的产生,满足了用户的要求。     

数控机床主轴轴承失效分析

某数控机床主轴轴承运行613 h后出现振动异常,发现失效轴承个别钢球表面存在明显损伤痕迹,通过宏微观观察,化学成分分析,能谱分析等方法对钢球表面的损伤痕迹进行研究。结果表明,由于金属异物颗粒进入轴承,异物与钢球发生粘着磨损,随着粘着磨损作用加剧,在钢球表面产生“白层”,“白层”内部萌生接触疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展使钢球表面剥落,形成剥落坑,引起轴承失效。失效轴承的各部件硬度差值超出标准,加速了轴承的失效。因此建议对轴承添加防尘盖或密封圈,提高润滑油脂的洁净度,避免外界异物污染轴承引起失效,并在实际生产中加强轴承材料的质量控制。     

1220mm轧机支撑辊轴承外圈裂纹剥落分析及对策

针对宝山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂1220mm冷连轧机组支撑辊轴承非正常报废情况较为严重的问题,结合现场实际,从润滑、密封等多个角度分析了引起冷轧支撑辊轴承外圈裂纹剥落的深层原因,通过将润滑油油箱液位由30％增加到70％～80％,缩短润滑油的油水分离周期,将密封圈更换周期由原来的3～6个月改为固定的3个月,加强轴承状态跟踪及管理维护,使支撑辊轴承因外圈裂纹剥落而报废的数量明显降低.     

第九专题 轴承零件表面裂纹磁粉探伤

滚动轴承主要由外套(外环)、内套(内环)、保持架及滚动体等四大部件组成。凡技术条件规定表面探伤的产品,内、外套及除钢球外的滚动体,均需进行100％磁粉探伤。轴承零件几何形状规则、表面粗糙度好、批量大是探伤的有利条件;品种繁多、尺寸范围大、探伤速度快、质量要求严格,给探伤设备及探伤规范的制定提出了很高的要求。这里简介一下我厂磁粉探伤的应用情况并谈一点粗浅认识。1 轴承生产过程的常见裂纹为了正确选择磁化方法和磁化规范,确保探伤质量,了解轴承零件存在裂纹的类型、分布状态及裂纹在零件内部延伸走势等十分重要。下面列举一些轴承生产过程中有代表性的裂纹零件照片作简略分析。实物图为磁痕照片,剖面图为放大50 倍金相显微镜照片。1.1 材料裂纹     

铁路货车轴承裂纹分析

Ｇ2 0ＣｒＮｉ2Ｍｏ是一种应用广泛的渗碳钢 ,用它制造的轴承具有较高的耐磨性、抗冲击性 ,但是在生产中经常出现批量裂纹 ,造成巨大的损失。因此 ,对渗碳钢轴承零件的开裂进行了研究。1　裂纹产生原因与分析生产中产生的裂纹如图 1、2。轴承套圈表层淬火组织如图 3,其心部淬火组织如图 4所示。渗碳淬火后的表层硬度为 6 2 5ＨＲＣ ,心部硬度为 35 5ＨＲＣ ,硬化层深度为 1 98ｍｍ。以上检验结果全部符合ＺＢＪ36 0 0 1— 86标准图 1　轴承外圈Ｆｉｇ .1Ｏｕｔｅｒｒｉｎｇｏｆｂｅａｒｉｎｇ　　将图 2轴承内圈进行线切割 ,发现在小挡边…     

高强度钢压剪疲劳裂纹扩展的实验研究

滚珠轴承接触点附近的高压剪应力是引起轴承疲劳破坏的原因。为获得高强度钢在压剪疲劳加载下的断裂性态,通过轴向裂纹薄壁圆筒的压剪疲劳加载试验,研究了这类材料的疲劳破坏规律。结果表明,复合疲劳加载时门槛值对压应力分量并不敏感,但对扩散速率和临界扩展角却有明显影响。裂纹扩展速率随压应力增加而提高,裂纹较快达到失稳;裂纹扩散角则随压应力增加而减小,疲劳裂纹将向有利于Ⅰ型断裂的方向扩展。这表明轴承滚道内,任何平行于压应力的缺陷、微裂纹都将是十分危险的。     

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采用金相显微镜、扫描电镜分析了全淬透钢轴承套圈在磨加工后表面出现的裂纹,经高倍分析缺陷处无明显脱碳,经能谱及电镜面扫描分析裂纹内主要元素为氧、铝、钙、锰等元素,且以氧、铝元素为主,其直接原因为夹杂物造成材料宏观裂纹;经讨论脆性夹杂物将严重影响轴承的使用精度及寿命,对该批材料进行全部报废处理.     

156132轴承损坏分析

重点从轴承的化学成分、显微组织等方面检查轴承的制造质量。结合断口分析和装配使用方法,对轴承损坏原因进行了分析。结果表明,轴承内圈上存在原始裂纹,工作过程中受力不均,转动过程中温度升高,性能下降。内圈首先断裂,引起滚动体变形和外圈断裂。     

57049/24K轴承套圈裂纹分析

75kw井式气体渗碳炉加热轴承套圈,经淬回火后磨加工成品中发现批量裂纹,检验结果属淬火裂纹。