軸承零件在製造過程中,要經過鍛造、碾擴、衝孔、車削、磨削、熱處理等多道工序,可能出現各種缺陷。常見缺陷如下:
一、鍛造缺陷
1. 鍛造折疊
由於切料不齊、毛刺、飛邊等原因,容易在表麵形成折疊,其特點是折疊較粗大,形狀不規則,易出現在零件表麵。
最好采用熒光磁粉進行探傷,使缺陷顯示更為清晰、直觀。鍛造折疊的磁痕一般與表麵成一定角度的線狀、溝狀及魚鱗片狀。
內圈內徑折疊裂紋
將缺陷截麵製成金相試樣在顯微鏡下觀察,缺陷尾部圓鈍,兩側光滑,有明顯氧化現象,缺陷內未發現材料夾雜物等異物分布。
冷酸腐蝕金相試樣後觀察,缺陷部位及其兩側有嚴重的脫碳及氧化;觀察缺陷分層處的表麵形貌,其塑性變形痕跡較明顯,無撕裂狀斷口形貌。經過顯微硬度檢測及金相觀察,缺陷分層處表麵存在不同程度的滲碳硬化現象。
綜上分析,表明該缺陷應在熱處理淬火之前就已存在,並且與外界相通,判定缺陷為鍛造折疊。
外圈外徑折疊裂紋磁粉檢測
2. 鍛造過燒
鍛造加熱溫度過高,保溫時間過長產生過熱,嚴重時晶界氧化甚至熔化。
微觀觀察不僅表麵層金屬晶界被氧化開裂呈現尖角;而且,金屬內部成分偏析較嚴重的區域,晶界也開始熔化,嚴重時也會形成尖角狀洞穴。
過燒的材料在這種缺陷狀態下進行鍛造加工,受到重錘的鍛打、衝孔及碾擴,缺陷處會在此產生撕裂,形成更大的缺陷。鍛造嚴重過燒的表麵形態如桔子皮,上麵分布有細小的裂縫和很厚的氧化皮。
宜采用熒光磁粉進行探傷,使缺陷顯示更為清晰。麻點孔洞為鍛造過燒缺陷所致。
沿缺陷截麵製取金相試樣在顯微鏡下觀察,可見孔洞在表麵及次表麵均有分布,局部呈尖角狀,大小不一,深不見底,邊緣有細小裂紋分布,部分區域已出現晶界氧化現象,有孔洞形貌。另沿缺陷孔洞處砸製斷口後觀察斷口麵,可見斷口呈石狀斷口,其上分布大量孔洞及微細裂紋。
二、淬火裂紋
在淬火過程中,當淬火溫度過高或冷卻速度太快,內應力大於材料的斷裂強度時,就會出現淬火裂紋。
宜采用熒光磁粉探傷來提高靈敏度和可靠性。淬火缺陷磁痕一般呈斜線形、圓弧形、樹枝狀或網狀,起始部位較寬,隨延伸方向逐漸變細。
基本沿圓周方向分布,尾部尖細。切取裂紋處製成金相試樣後觀察,可見裂紋很深,基本垂直於外表麵,其內未發現材料夾雜等異物分布。沿裂紋處砸製斷口後觀察,斷口為脆性斷口,斷口麵有明顯回火色。因此在熱處理工藝方麵也會注意以下問題:
1.選擇合適的加熱溫度
2.合理地進行加熱
3.淬火劑的合理選擇
4.正確選擇冷卻方法
5.及時回火
三、磨削缺陷
軸承零件在磨削加工中,由於砂輪進給量太大、砂輪軸跳動、切削液供給不充分及砂輪磨粒鈍等,均易使零件產生磨削裂紋。另外,熱處理時淬火溫度過高而造成零件的組織過熱、晶粒粗大,殘餘奧氏體量較多、有網狀和粗大顆粒。
磨削缺陷的磁痕一般呈網狀、輻射狀、平行線狀或龜裂狀,磁痕細而尖,輪廓較清晰,出現數量多,通常與磨削方向垂直,如圖7所示。磁痕多集中分布在中間部位,沿圓周方向,呈長線狀或樹枝狀,局部有分叉,磁痕收斂。
製取裂紋截麵金相試樣後觀察,裂紋較細,垂直於表麵,其內未見材料夾雜、氧化皮等異物分布。
四、原材料缺陷
磨削缺陷的磁痕一般呈網狀、輻射狀、平行線狀或龜裂狀,磁痕細而尖,輪廓較清晰,出現數量多,通常與磨削方向垂直。磁痕多集中分布在中間部位,沿圓周方向,呈長線狀或樹枝狀,局部有分叉,磁痕收斂。