生產軸承套圈表面“黑斑”成因分析

1 試驗材料及方法

原料為興澄特鋼生產的GCr15SKF軸承鋼。

工藝路線：100t EBT電爐冶煉-LF精煉-VD真空處理-CCM300方坯溫送(或進緩冷坑)-連軋-鋸切定尺-精整-檢驗入庫。

在產生“黑斑”處截取試樣，用JSM-5600LV掃描電鏡和NORAN能譜儀進行觀察及相應物相分析。

2 試驗結果

試樣經無水酒精清洗后用掃描電鏡觀察發現“黑斑”為大大小小的腐蝕坑及腐蝕麻點，平行條紋為磨加工的切削條紋。

腐蝕坑經放大后觀察其中有腐蝕產物，用能譜分析檢測到較高含量的氧、硫、氯、鈉、鉀等元素，無夾雜物，可判定并不是鋼材本身的間題，可能是加工過程中引起的。因為酸洗液中有氯，而磨削時使用的冷卻液里有鈉，鉀等元素。

將腐蝕麻點處高倍放大，有一層腐蝕產物硯蓋著，其形貌為龜裂狀的泥狀花樣。白色小穎粒為鋼中碳化物，這是由于碳化物不易被腐蝕而殘留在表面。

3 討論和分析

有文獻介紹 “黑斑”缺陷產生為聚集的夾雜物造成，經掃描電鏡觀察及能譜分析可知，SKF軸承表面的“黑斑”主要是由于氯及鈉、鉀離子引起的點腐蝕，未發現聚集的夾雜物。氯離子是荒管在酸洗時由酸洗液帶入的，當金屬表面的部分氧化膜由于某種原因(可能是擦傷或碰傷)遭到破壞，則致使殘留酸液中的Cl-入侵，與表面的金屬反應成為陽極，而其余為陰極，形成微電池。

致使金屬表面被腐蝕成很多的腐蝕坑，而含Cr的碳化物不易被腐蝕則保存下來。蝕坑周圍由陰極反應產生的堿促進了鈍化，因而抑制了腐蝕.鈉、鉀離子是SKF軸承管在車削加工時由冷卻液帶入的，它的入侵加快了腐蝕的進行。為防止類似現象發生，在制造工藝過程中必須嚴格防止工件與氯、鈉、鉀等離子的介質接觸，酸洗表面氧化皮時需洗凈殘留的酸液，而且車削加工后要洗凈表面的冷卻液。按此措施，以后的生產中再未發生過類似情況。

4 結論

通過電鏡和能譜分析，發現“黑斑”缺陷為加工過程中酸洗液清洗不干凈局部產生點腐蝕，后又經冷卻液中Na、K陽離子的促進而造成的。

（五二倒置 大國統一 龍出東方 騰達天下 龍騰劉興邦）

軸承套圈表面常見質量問題及原因

軸承套圈滾道是軸承的工件表面，它的質量好壞將直接影響軸承的工作性能和使用壽命。在使用過程中，我們也會經常發現軸承套圈表面常見一些質量問題，這樣質量問題是怎樣產生的呢？

1、表面粗糙度不好

產生原因：超精加工時間不夠，磨石壓力過高，磨石振動頻率相對過高，精超精加工工件轉速過低。

2、超精瘤

超精加工后在加工表面形成的大小、形狀不同的凸起顆粒，這主要是由于磨削微粒在瞬間高溫高壓的作用下燒結在被加工表面，它的存在增大了軸承的振動值，降低了軸承的使用壽命。

產生原因：磨石壓力過高。超精加工前表面粗糙度值過高，工件轉速過高，切削潤滑液冷卻不充分，軸承套圈磨削加工的剩磁過大。

3、絲子

超精加工后被加工表面產生的網狀劃痕。

產生原因：磨石雜質太多，粒度不均勻;切削液有雜質，沖洗不足。

4、彗星痕

超精加工過程中，由于個別較大金剛石顆粒脫落或堵塞于工件表面的低凹處，隨著超精加工壓力及工件的旋轉形成彗星痕。

產生原因：正確選擇磨石，降低磨石壓力。

5、砂輪花

產生原因：加工表面磨加工時砂輪花太粗，粗超精加工時工件轉速太高，粗超精加工時間太短，粗超精加工時磨石壓力太小，磨石擺角過小。

6、端面軸向竄動量過大

產生原因：工件偏心量過小，導致工件旋轉不穩定，徑向圓跳動大，磨石擺動中心與工件滾道曲率中心不重合，工件定位時端面支承面上有雜物，導致端面軸向竄動量過大，磨削工序幾何精度不好，工件經過多次返修。

7、圓度、波紋度不好

產生原因：工件偏心量過小;精超精加工工件轉速過大，引起機床振動;磨石寬度不夠，包角過小;輥棒定位時支承角太小，不能驅動套圈正常旋轉;磨削工序圓度、波紋度過大。

8、球軸承滾道超精加工后滾道曲率不好

產生原因：擺動中心與滾道曲率中心不重合:磨石寬度過大，包角過大。