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軸承表面接觸疲勞失效分析

時間:2013-04-20 13:36:33  來源:  作者:

672744軸承圈滾道在工作八個月后出現麻點,并有裂痕。軸承材質為GCr15,經淬火、回火處理。98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

在軸向試樣的近麻點處,可看到表層下方有平行表面的長裂縫,內有小塊狀物,并有垂直表面的短裂縫與平行長裂縫相連,使這部分金屬開始分離,如圖1所示。在部分區域可看到金屬沿滾動方向剝離的形貌,在原表面留下一個比較平直的凹坑,如圖2所示。98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

試樣經浸蝕后可看到基體組織為隱晶狀馬氏體、顆粒狀碳化物和少量殘余奧氏體,無明顯冶金缺陷,如圖3所示。同時可看到裂紋沿晶擴展,裂紋兩側無脫碳現象。失效軸承滾道的洛氏硬度為:55.0、56.0、55.0HRC。98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

麻點剝落是接觸疲勞失效的一種常見形式。當表面受到很高的接觸應力時,同時在摩擦力的作用下,表面受反復拉應力而產生疲勞開裂,裂紋沿一銳角方向向內擴展,最后發生小塊金屬剝落而形成麻點。通常麻點剝落主要發生在硬度偏低的接觸表面。該失效軸承硬度偏低是產生接觸疲勞的主要原因。98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

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圖1:說明:拋光態下麻點部位剖面金相形態,裂紋由表面向內,沿次表面擴展。   98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

圖2: 說明:拋光態下,為麻點剝落區剖面金相,一裂紋由表面沿一銳角向內擴展部。                                                                                   98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

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說明:經4%硝酸酒精浸蝕后可見軸承的基體組織:隱針狀馬氏體和細小碳化物顆粒以及少量殘余奧氏體。硬度偏低,僅55~56HRC。98A熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE


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