轴承小载荷疲劳试验，沟道处出现剥落缺陷

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:23:33

轮毂轴承在做小载荷疲劳试验，要求28小时合格，我们试验23小时后出现震动异常，停机，拆开轴承后发现内法兰处出现一处剥落。

沟道颜色有变化，有些发暗

剥落沟道处的钢球颜色也有变化，从图片对比中可以发现，上部的钢球发暗黄色，下部钢球颜色正常。

监测轴承运转时温度，高值在67度，后再50度左右稳定，监测的是外部温度变化，但是内部运转时具体温度不知道。
上部钢球表面及周围的润滑脂偏少
下部的钢球周围及表面润滑脂正常

这些信息是从现场观察得出的，我想请问各位专家，这个剥落缺陷是如何造成的呢？谢谢，请帮助分析下

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:26:44

材质是1070M，相当于70Mn，表面感应淬火，硬度61.5-62HRC，硬化层深度2.5mm

清淡 · 发表于 2016-10-21 14:29:33

天字一号发表于 2016-10-21 14:26
材质是1070M，相当于70Mn，表面感应淬火，硬度61.5-62HRC，硬化层深度2.5mm

感觉运转温度是不是有点高？

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:34:44

清淡发表于 2016-10-21 14:29
感觉运转温度是不是有点高？

恩，同样一个产品，别的厂家做的，同样试验，他们的温度前20个小时比较稳定，在35到40度，20小时后温度变化较大，不过最高也在50度左右吧

清淡 · 发表于 2016-10-21 14:36:52

天字一号发表于 2016-10-21 14:34
恩，同样一个产品，别的厂家做的，同样试验，他们的温度前20个小时比较稳定，在35到40度，20小时后温度变 ...

查一下造成温度升高的原因，钢珠和滚道明显变色了。

cnszgong · 发表于 2016-10-21 14:38:02

零件工作位置会不会出现，运转时实际温度超过SAE1070最后一次热处理的温度！！！！

清淡 · 发表于 2016-10-21 14:40:02

天字一号发表于 2016-10-21 14:34
恩，同样一个产品，别的厂家做的，同样试验，他们的温度前20个小时比较稳定，在35到40度，20小时后温度变 ...

沟道硬度有检测吗？

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:43:07

清淡发表于 2016-10-21 14:36
查一下造成温度升高的原因，钢珠和滚道明显变色了。

硬度还没有检测呢，等着切开检测下
如果说钢球周围的润滑脂减少，是造成变色的一个原因吧

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:44:02

cnszgong 发表于 2016-10-21 14:38
零件工作位置会不会出现，运转时实际温度超过SAE1070最后一次热处理的温度！！！！ ...

最后一次热处理回火的温度是180℃，但是钢球表面变色了，温度应该超过220了，是润滑脂缺少造成的变色？

清淡 · 发表于 2016-10-21 14:47:46

天字一号发表于 2016-10-21 14:44
最后一次热处理回火的温度是180℃，但是钢球表面变色了，温度应该超过220了，是润滑脂缺少造成的变色？ ...

我有两个怀疑。第一：硬度不够，在运转一段时间后表面凹凸不平，造成之后运转摩擦力增大，造成温度过高变色。第二：沟道加工精度不够，表面粗糙，造成摩擦力增到，运转过程中温度过高造成失效。

cnszgong · 发表于 2016-10-21 14:48:22

天字一号发表于 2016-10-21 14:44
最后一次热处理回火的温度是180℃，但是钢球表面变色了，温度应该超过220了，是润滑脂缺少造成的变色？ ...

也许（180℃）。。。。超过了这个温度。
瞎猜的对钢球可以用烧伤检测方法看看是否有烧伤痕迹。

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:53:25

清淡发表于 2016-10-21 14:47
我有两个怀疑。第一：硬度不够，在运转一段时间后表面凹凸不平，造成之后运转摩擦力增大，造成温度过高变 ...

好的，我按照你说的两点检测下

天字一号 · 发表于 2016-10-21 14:54:04

cnszgong 发表于 2016-10-21 14:48
也许（180℃）。。。。超过了这个温度。
瞎猜的对钢球可以用烧伤检测方法看看是否有烧伤痕迹。
...

请教下，您说的烧伤检测是冷酸洗方法吗？

cnszgong · 发表于 2016-10-21 14:59:39

天字一号发表于 2016-10-21 14:54
请教下，您说的烧伤检测是冷酸洗方法吗？

http://www.rclhome.net/forum.php ... hlight=磨削烧伤

清淡 · 发表于 2016-10-21 15:02:23

天字一号发表于 2016-10-21 14:54
请教下，您说的烧伤检测是冷酸洗方法吗？

你有没有感觉到，在掉块的旁边面好像已经有坑洼了？

天字一号 · 发表于 2016-10-21 15:33:00

清淡发表于 2016-10-21 15:02
你有没有感觉到，在掉块的旁边面好像已经有坑洼了？

这个还真没注意到，图片上看的可能是假象，因为剥落处周围有润滑脂，可能导致视觉差别，等我在看看实物，擦干净后再看看

biutodie · 发表于 2016-10-21 15:34:18

清淡发表于 2016-10-21 15:02
你有没有感觉到，在掉块的旁边面好像已经有坑洼了？

表面好糙啊

天字一号 · 发表于 2016-10-21 15:42:43

biutodie 发表于 2016-10-21 15:34
表面好糙啊

第一表面存在润滑脂，我没有擦掉，可能是反光造成的
第二，表面变色了，光度肯定不好
等我擦干净之后，我在看看是否存在别的表面缺陷

小小丑 · 发表于 2016-10-21 16:52:40

清淡发表于 2016-10-21 14:47
我有两个怀疑。第一：硬度不够，在运转一段时间后表面凹凸不平，造成之后运转摩擦力增大，造成温度过高变 ...

同意
加点乱猜的
剥落部分有杂质，微裂纹等缺陷，硬化層浅等。
剥落部分残奥高，剥落部分尺寸在上限，运行时形成新鲜马氏体膨胀引发间隙过小，造成温度升高。后面和龚工推理就一致了。
胡言乱语，错了莫怪。

cnszgong · 发表于 2016-10-22 15:18:07

小小丑发表于 2016-10-21 16:52
同意
加点乱猜的
剥落部分有杂质，微裂纹等缺陷，硬化層浅等。

呵呵，就比如这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php ... p;extra=&page=1按照其零件的材料选择和工艺流程，即使其产品完成整个加工制造流程，那么零件的结局是能够想象得到的。

腊月寒沫 · 发表于 2016-10-23 11:01:02

小载荷短时间一般不出现这个的
以上楼层建议之外再加一个，切钢球之前测一下。看钢球是不是一个档位的

龟山淬火 · 发表于 2016-10-23 12:18:39

硬度好象有点低。

同心同德 · 发表于 2016-10-23 12:23:18

是否有材料缺陷或者磨削烧伤

同心同德 · 发表于 2016-10-23 15:45:05

大概有以下三种可能：
1、磨削烧伤；2、原材料夹杂；3、剥落位置存在轻微锈点或卡伤。

天字一号 · 发表于 2016-10-25 08:37:22

清淡发表于 2016-10-21 14:47
我有两个怀疑。第一：硬度不够，在运转一段时间后表面凹凸不平，造成之后运转摩擦力增大，造成温度过高变 ...

左边零件是没有失效的，沟道酸洗后颜色正常
右边零件是剥落零件，酸洗后再沟道底部看到黑色的一圈

剥落层的下端是从黑色的范围内起源的

个人认为黑色部分是磨削烧伤造成的

钢球硬度没什么变化，沟道硬度没什么变化。

目前对磨削烧伤了解的比较少，磨削烧伤深度是多少，组织会有什么样的变化，还请各位指教

天字一号 · 发表于 2016-10-25 08:52:23

同心同德发表于 2016-10-23 15:45
大概有以下三种可能：
1、磨削烧伤；2、原材料夹杂；3、剥落位置存在轻微锈点或卡伤。 ...

目前初步认为是磨削缺陷造成的，现在我想补习一下磨削缺陷，哈，可否有相关的经验介绍下

清淡 · 发表于 2016-10-25 09:10:18

天字一号发表于 2016-10-25 08:37
左边零件是没有失效的，沟道酸洗后颜色正常
右边零件是剥落零件，酸洗后再沟道底部看到黑色的一圈

如果真的烧伤，那烧伤位置硬度肯定有变化的，烧伤有几种，温度过高奥氏体化又淬火、温度达不到奥氏体化温度被回火、温度达到奥氏体化但是冷却缓慢被退火或正火。所以一般烧伤在组织上是会有变化的。但是你说硬度没变化

天字一号 · 发表于 2016-10-25 11:43:04

清淡发表于 2016-10-25 09:10
如果真的烧伤，那烧伤位置硬度肯定有变化的，烧伤有几种，温度过高奥氏体化又淬火、温度达不到奥氏体化温 ...

我在距离表面0.30mm检测的硬度，在靠近边缘就没打硬度

，其实我也想打，只不过硬度计不行啦

sheyingyong · 发表于 2016-10-25 12:52:13

我个人认为应该是产品材料问题，剥落后磨损温度升高，导致滚子变蓝

cnszgong · 发表于 2016-10-25 12:52:29

清淡发表于 2016-10-25 09:10
如果真的烧伤，那烧伤位置硬度肯定有变化的，烧伤有几种，温度过高奥氏体化又淬火、温度达不到奥氏体化温 ...

是否有“形变硬化”的可能!!

天字一号 · 发表于 2016-10-25 14:32:32

清淡发表于 2016-10-25 09:10
如果真的烧伤，那烧伤位置硬度肯定有变化的，烧伤有几种，温度过高奥氏体化又淬火、温度达不到奥氏体化温 ...

我刚才看金相去了，组织有变化，变化深度在0.07-0.12mm左右，确定是磨削烧伤，次表层有一些小的裂纹存在。

天字一号 · 发表于 2016-10-25 14:33:12

腊月寒沫发表于 2016-10-23 11:01
小载荷短时间一般不出现这个的
以上楼层建议之外再加一个，切钢球之前测一下。看钢球是不是一个档位的

烧伤啦，0.07-0.12mm深度
还有一些小裂纹

cnszgong · 发表于 2016-10-25 14:59:50

天字一号发表于 2016-10-25 14:33
烧伤啦，0.07-0.12mm深度
还有一些小裂纹

可能轴承小载荷零件在运转过程中变成了轴承大载荷。

天字一号 · 发表于 2016-10-25 15:01:30

cnszgong 发表于 2016-10-25 14:59
可能轴承小载荷零件在运转过程中变成了轴承大载荷。

在研究怎么烧伤的呢

cnszgong · 发表于 2016-10-25 15:10:27

天字一号发表于 2016-10-25 15:01
在研究怎么烧伤的呢

抛检一个没用过的零件检测金相组织，和受损的零件金相组织对比一下。
当然也不排除受损零件本身表面有缺陷存在。

cnszgong · 发表于 2016-10-25 15:18:55

天字一号发表于 2016-10-25 15:01
在研究怎么烧伤的呢

这个帖子也许会员“身在此山”会感兴趣，http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=24973，在1000倍下看看裂纹形态。

腊月寒沫 · 发表于 2016-10-25 15:41:23

天字一号发表于 2016-10-25 14:33
烧伤啦，0.07-0.12mm深度
还有一些小裂纹

那块地方并不是接触角，理论上接触应力很小。外法兰也酸洗下。如果是实验中出现的外法兰上也会出现偏离接触角的环痕

实验前尺寸应该是全测量的，都是受控的话那得好好查下磨工序了

天字一号 · 发表于 2016-10-25 16:16:01

腊月寒沫发表于 2016-10-25 15:41
那块地方并不是接触角，理论上接触应力很小。外法兰也酸洗下。如果是实验中出现的外法兰上也会出现偏离接 ...

你说对啦，这个位置并不是接触角，但是按照试验大纲的要求，径向加载了，也就是把轴承掰了一下，把接触角变了，哈哈，有点说不明白

腊月寒沫 · 发表于 2016-10-25 16:50:07

天字一号发表于 2016-10-25 16:16
你说对啦，这个位置并不是接触角，但是按照试验大纲的要求，径向加载了，也就是把轴承掰了一下，把接触角 ...

轴向载荷必须有的，产品不可能是绝对刚体，变一点能理解。应力椭圆偏过去了点
主要还是有缺陷
小载荷做实验的目的是啥，一般不是做强化实验么

实验室我没负责，了解不多

天字一号 · 发表于 2016-10-26 08:32:52

腊月寒沫发表于 2016-10-25 16:50
轴向载荷必须有的，产品不可能是绝对刚体，变一点能理解。应力椭圆偏过去了点
主要还是有缺陷
小载荷做实 ...

这个实验是客户要求的，大载荷的做完了，符合规定时间，你将盐水正在进行中，奇怪的是厂家没有要求做耐久的，小载荷实验目的是验证在极限情况下，轴承的耐用情况，估计是根据路况，测试轴承使用情况，具体我也不算太了解，我只是帮助分析一下剥落的原因

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轴承小载荷疲劳试验，沟道处出现剥落缺陷

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