作者：唐國金
（云南圓正軸承有限公司）

　　摘　要：通過FC3450170軋機軸承廢品分析，找出了造成軸承損壞的主要原因和次要原因，對今后避免此類缺陷的發生將有助益。
　　關鍵詞：軋機軸承；裂紋；特征；分析
　　1　斷裂內圈的特征
　　實驗用兩內圈為本公司2002年生產的產品。經清洗干凈，觀察內圈表面形貌，特征如下：
　　1) 1號內圈：已裝機使用一段時間，內孔有安裝配合的痕跡，滾道和端面均有輕微的正常磨損。沿軸向裂開，裂口一端靠近斜邊的滾道上有一條長2mm、寬約1.5mm的鍛造折疊缺陷，用探針測得Z深處達1.2mm。
　　2) 2號內圈：未安裝使用過，無任何磨損痕跡。內圈沿軸向裂開，裂口一端靠近斜邊的滾道面上有長約8mm、寬6.5mm的密布片狀小麻點群，凹處底部色黑，用探針探測Z深處約0.3mm，用金相砂紙反復擦，不能去除麻點。整體表 面目視并放大5倍觀察，未見明顯的碰劃傷和其它缺陷(如圖1、圖2)。

　　2　磁粉探傷
　　1) 1號內圈：鍛造缺陷處顯示磁粉堆積，呈寬帶狀，其余部位無磁痕顯示。
　　2) 2號內圈：所有部位均未發現磁粉聚集。
　　3　切片斷口觀察
　　兩件內圈均在距離裂口40mm處縱向切下一片，用石油醚輕輕擦洗斷裂表面，反復洗凈后目視，并放大5倍、20倍觀察。
　　1) 1號內圈：斷口大面積組織正常，鍛造缺陷部位在斷裂面上有氧化物，氧化物分布深度為2mm，呈不規則的半圓形，周邊有半徑約3.2～3.5mm大的一塊斷口與正常組織斷口略有差異。
　　2) 2號內圈：斷口大面積組織正常。放大觀察，距端面14mm、外圓面4mm處有一長約0.6mm的孔隙；距同一端面38mm、外圓面3.5mm處有一條臺階狀斷口，兩片斷口上一凸一凹，均顯示較強的金屬光澤，如一亮線。
　　4　切片冷酸洗檢查
　　1) 1號切片：滾道與斜邊交界處有一圈較重的磨削燒傷，燒傷帶寬約6mm，燒傷部位有磨削裂紋；斷口鍛造缺陷處，有2.3mm深的氧化脫碳層；斷裂面上有多處條狀和點狀孔隙。
　　2) 2號切片：滾道與斜邊交界處有一圈嚴重的磨削燒傷，燒傷帶寬約7.5mm，燒傷區顯示密集的嚴重的磨削裂紋，同一端斜邊上亦有磨削燒傷和磨削裂紋；斷裂面上有一組長約4mm、寬約0.5mm的臺階狀凸出亮線，冷酸洗后仍有金 屬光澤，疑是異種金屬夾雜物或是強烈摩擦導致表面硬化的痕跡。
　　5　切片熱酸洗檢查
　　1) 1號切片：斷裂面顯示四處大小不等的材料缺陷，是非金屬夾雜物經鍛造輾擴后發生變形，熱酸洗后夾雜物脫落留下的凹坑；滾道與斜邊交界處的一圈稀疏磨削裂紋，經熱酸洗后更加明顯。
　　2) 2號切片：斷裂面距一端7.5mm，而距內孔表面0.4mm左右有五條呈一列的材料缺陷，距端面3mm處及其它部位，可見不規則分布的十余處材料缺陷，均系非金屬夾雜物經熱酸洗脫落而形成的凹坑；滾道與斜邊交界處的一整圈嚴 重的磨削裂紋經熱酸洗擴張后，磨削裂紋密布，斜邊上亦有磨削裂紋；斷裂面上凸出的疑為異種金屬夾雜物或擦痕的亮線，熱酸洗后已無明亮的金屬光澤。經再次剖開制片，用顯微鏡觀察，確定并非異種金屬夾雜物，而是斷裂時的擦痕。
　　6　金相組織及硬度檢測、回火穩定性試驗
　　金相組織及硬度檢測、回火穩定性試驗結果見表1。

　　7　原因分析
　　1) 1號內圈斷裂失效的原因：由于滾道上有鍛造折疊裂紋，使用過程中，在內圈本身的殘余拉應力、過盈配合應力以及軋制應力的共同作用下，鍛造折疊裂紋源開始緩慢擴展，加之材料內部夾雜物較多且集中，破壞了材料的連續性， 降低了材料的強度，當裂紋擴展到一定深度和長度后，在巨大的周向應力作用下，裂紋失穩擴展，內圈沿軸向斷裂。
　　2) 2號內圈斷裂失效的原因：由于該內圈端面、斜邊以及滾道上存在嚴重的磨削燒傷和磨削裂紋，且套圈熱處理及磨加工后內應力較大，在搬運過程中，套圈難免會受到撞擊，導致內圈沿軸向斷裂。
　　8　結論
　　1) 1號內圈斷裂失效是因為滾道有鍛造折疊裂紋源，套圈內部有嚴重的非金屬夾雜物。
　　2) 2號內圈斷裂失效是因為端面、斜邊以及滾道上存在嚴重磨削燒傷和磨削裂紋，且搬運過程中受到撞擊，導致該內圈沿軸向斷裂。

來源：《國外金屬熱處理》