軸承失效原因分析

1、外觀檢查
　　滾子表面留有壓痕、麻點且均有擠壓變形痕跡，局部剝落受損，內(nèi)圈擋邊周圈斷損。外圈斷裂碎件表面留有擠壓痕跡，滾道表面可見圓周向加工刀紋痕跡。
　　2、化學(xué)成分及硬度檢驗
　　檢驗檢測果表明：軸承外圈、內(nèi)圈材料化學(xué)成分分別符合高碳鉻軸承鋼GCr15SiMn成分，滾子材料化學(xué)成分符合GCr15成分；軸承內(nèi)圈、外圈及滾子硬度檢測值均符合高碳鉻軸承鋼滾動軸承零件硬度要求范圍。
　　3、金相組織檢驗
　　將失效的軸承在試驗室內(nèi)進(jìn)行低倍熱酸浸試驗，低倍熱酸浸試驗結(jié)果表明：內(nèi)圈、外圈鋼中存在枝晶偏析，滾子鋼中存在中心帶狀偏析，影響軸承鋼的力學(xué)性能，對熱處理及加工工藝也有影響。
　　4、分析
　　斷裂的外圈滾道表面留有擠壓痕跡，滾道表面可見圓周向加工刀紋痕跡，說明外圈滾道表面粗糙，滾道表面存在較大的波谷，它們就像尖角缺口和裂紋一樣，對應(yīng)力集中敏感，致使與滾子圓柱表面接觸應(yīng)力增大，影響軸承的性能和使用壽命，是軸承早期失效的主要因素。
　　使用過的軸承內(nèi)圈、外圈及使用過未破損的滾子硬度值均符合高碳鉻軸承鋼滾動軸承零件硬度要求。軸承受損件———內(nèi)圈、外圈、滾子材料化學(xué)成分分別符合高碳鉻軸承鋼成分要求。
　　低倍熱酸浸試驗結(jié)果表明：內(nèi)圈、外圈鋼中存在枝晶偏析，滾子鋼中存在中心帶狀偏析，偏析超標(biāo)，影響軸承鋼的力學(xué)性能，對熱處理及加工工藝也有影響。
　　非金屬夾雜物檢驗分析表明：滾子鋼中C類夾雜級別與標(biāo)準(zhǔn)要求不符。碳化物不均勻性分析表明：滾子帶狀碳化物為2.5級，網(wǎng)狀碳化物大于3.0級，與GB/T18254-2002及JB/T1255-2001中對軸承鋼零件網(wǎng)狀碳化物不大于2.5級的要求不符。
　　軸承鋼中偏析、非金屬夾雜物和碳化物的形態(tài)及分布狀態(tài)是影響軸承零件機(jī)械性能和使用壽命的主要因素；軸承圓柱滾子是以線接觸的方式服役，承受的接觸應(yīng)力大，滾子圓柱表面上的每一個點都可能是工作點，對偏析、非金屬夾雜物和碳化物的形態(tài)及分布均勻性有著更為嚴(yán)格的要求；受損滾子內(nèi)部有中心帶狀偏析缺陷，鋼中Ｃ類夾雜級別與標(biāo)準(zhǔn)要求不符，受損滾子網(wǎng)狀碳化物大于3.0級與標(biāo)準(zhǔn)要求不符；偏析與非金屬夾雜物、網(wǎng)狀碳化物超標(biāo)，是軸承滾子失效的主要因素。
　　5、結(jié)論
　　軸承內(nèi)、外圈及滾子材料化學(xué)成分均符合高碳鉻軸承鋼成分。軸承內(nèi)圈、外圈、滾子硬度均符合高碳鉻軸承鋼滾動軸承零件硬度要求。外圈滾道表面有可見的圓周向加工刀紋，表面粗糙，致使與滾子圓柱表面接觸應(yīng)力增大，是軸承早期失效的主要因素。軸承滾子鋼中偏析、非金屬夾雜物與網(wǎng)狀碳化物超標(biāo)，是軸承滾子失效的主要因素。