轴承内圈滚道失效分析

　　摘要：本文就轴承内圈滚道失效进行了分析，分别对失效轴承组织和失效轴承轮廓尺寸作了系统的分析，并就此展开了深入的讨论，提出了一些相应的措施，旨在为解决轴承内圈滚道失效的问题提供参考借鉴。
　　关键词：内圈滚道；失效；分析
　　所谓的轴承，就是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。而这种部件会因为内圈滚道表面发生剥落而失效，从而导致机械的运转出现不必要的问题。基于此，本文就轴承内圈滚道失效进行了分析，旨在为解决轴承内圈滚道失效的问题提供参考借鉴。
　　1 失效轴承组织分析
　　1.1 宏观观察和金相分析
　　图1（a）为失效轴承的实物图，宏观观察发现，内圈滚道表面上布满了剥落斑点，斑点分布弥散而无序，但在离表面距离为接触区宽的五分之四左右处剥落现象最为严重，剥落斑处有较为明显的疲劳弧线特征。
　　沿滚道剥落处线切割将内圈滚道制备成金相试样，并按GB/T11354—2005《滚动轴承钢显微组织检验》要求对轴承内圈滚道经4%硝酸酒精溶液浸蚀，其基体显微组织为隐针状回火马氏体和碳化物颗粒，碳化物颗粒有呈网状发展之趋势；在剥落坑底部有裂纹，裂纹有向侧面基体扩展的现象，。
　　1.2 扫描电镜分析
　　对剥落坑经扫描电镜分析发现，剥落坑底部有疲劳辉纹特征，由于GCr15钢硬度高，疲劳辉纹较细而呈不连续状，在坑底由于摩擦还出现了擦伤痕迹，如图2（a）所示。由图2（b）可见，轴承滚道表面呈较为明显的接触疲劳剥落坑形貌，坑底部除有擦伤及疲劳辉纹特征外，在剥落坑表面连接处还有韧窝，说明疲劳源在滚道的次表层，疲劳裂纹由次表层向表面慢慢扩展，最后以撕裂方式形成剥落坑。
　　1.3 化学成分与硬度分析
　　对失效轴承内圈滚道取样化学分析，分析结果为：w（C）≈1.05%，w（Si）≈0.4%，w（Mn）≈0.25%，w（Cr）≈1.55%，对比GB/T1222—2007《轴承钢》，内圈滚道成分符合GCr15钢要求。
　　根据GB/T230—2004《金属洛氏硬度试验方法》对内圈滚道表面进行洛氏硬度测试，平均硬度值为62～63HRC，符合工艺要求。
　　2 失效轴承轮廓尺寸分析
　　利用轮廓仪对同批次失效内、外圈滚道以及滚子轮廓的相关尺寸、突度和相互差进行测量，测量显示：外圈滚道测量结果均正常；大多数内圈滚道的尺寸、突度不合格，距离边缘五分之四左右处有较为明显的突起；轴承滚子的突度同样控制不严格，大多滚子突度偏小为2～3μm（工艺要求突度为3～5μm）；同时在对滚子的直径相互差和长度相互差测量时发现，直径相互差大大超出了标准值。
　　3 结语
　　综上所述，本文就轴承内圈滚道失效进行了分析，并分别从失效轴承组织和失效轴承轮廓尺寸两个方面展开了系统的分析，认为只有严格检查轴承的表面质量，并保证内、外圈滚道以及滚子的尺寸等工艺质量，使得轴承的质量达到最高的要求，从而防止内圈滚道出现失效的现象，保障机械的正常运转。