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调心滚子轴承套圈断裂的原因

作者:原创文章 发布时间:2020-10-07 14:09

套圈断裂是困扰调心滚子轴承质量的问题之一,而缺陷断裂是套圈断裂的主要存在形式,其产生原因主要是原材料自身问题或生产操作不当,设备不能正常运行造成。现结合实际浅析如下。
 
  一、原材料
 
  原材料夹杂、疏松、脆性元素偏析或碳化物液析、网状、带状、不幸免匀偏聚等缺陷在加工中不被消除或改善时,都会造成应力集中,削弱套圈基本强度,成为裂纹源。预防措施是坚持主渠道供货,尽量采购质量稳定可靠的钢材,加强对购进钢材的入库检查,从源头把好关。
 
  二、生产与设备
 
  1.锻造:锻造过程中若产生过烧、过热、内裂成网状碳化物等都会降低套圈的韧性和强度。所以必须始终严格控制加工温度、循环加热和锻烧散热条件(如喷雾冷却)等,特别是地较大品种套圈终锻后,温度在700℃以上的,不得堆积摆放。
 
  2.热处理:对热处理设备密切监控是车间一项重要工作。
 
  监测设备的可靠性。对仪表、热电偶等重要温控器具须密切监控,确保测量数据准确可靠;对误差超标的要及时更换,严禁带病运行。
 
  监测数据的记录。必须恢复各热处理设备的温度记录装置,以便对设备工作全过程(夜班为重点)实业有效监控,使热处理质量具有较强的可追溯性,杜绝虚假记录和随意性,同时为ISO9000质量体系提供完整的数据资料。
 
  淬火冷却条件。为解决中大型品种调心滚子轴承套圈软点等缺陷,应测定淬火油的成分和性能,不合要求的要预以更换,以快速淬火油替代,以增强淬为介质淬透能力,改善淬火冷却条件。
 
  严格回火工艺。针对断裂现象发生较多的品种,在其套圈粗磨后进行二次回火,这样既可进一步稳定套圈的组织和尺寸,又可减轻磨削应力,改善磨削变质层性能。近期已对22328/02及22236/02两个品种实行二次回火工艺,有待售后跟踪反馈验证。
 
  3.磨削工序的监控。成品调心滚子轴承套圈不允许有磨削烧伤和磨削裂纹存在,特别是内圈改锥度的配合面上不得有烧伤。套圈若酸洗后应进行全检,剔出烧伤产品,严重烧伤的不能返修或返修不合格的应予报废,不允许有磨削烧伤的套圈进入装配工序。
 
  4.标识管理,钢材入库后到套圈磨削前,各工序必须严格管理,严格区分GCr15和GCr15SiMn两种不同材质材料和产品。
 
  三、套圈过载断裂和疲劳断裂的可能性同时存在,特别是服役条件差的调心滚子轴承(如22328等)。对套圈断裂现象的研究,不仅要从材料和生产过程中产生的缺陷这些角度去考虑,还要对调心滚子轴承零件的结构尺寸、加工测量手段、加工工艺、调心滚子轴承服役条件等因素进行研究分析。
 
  1.调心滚子轴承结构和服役条件。不同的结构适合不同的服役条件;调心滚子轴承零件结构不同其加工工艺就不尽相同,也就影响到其质量。因此我们应开发新结构产品,以适应不同的服役条件,并可在调心滚子轴承使用说明上注明其适合的服役条件或性能,以方便客户的选择。
 
  2.加强工艺研究,改善加工工艺,提高加工质量,减少加工中产生缺陷的可能性。如在热处理上,对较大品种内外圈,尽量用中下限淬火加热温度,适应延长保温时间,来提高合金化浓度,增加马氏体的断裂强度,并在保证质量的前提下选用较高的回火温度以增强工件的冲击韧性。
 
  3.改进加工监测手段,促进加工质量的改进。如改进流通道曲率位置的监测,提高调心滚子轴承装配后的整体性能,改善调心滚子轴承工作状况。

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