軸承失效原因分析

1、外觀檢查
　　滾子表面留有壓痕、麻點(diǎn)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(jiàn)圓周向加工刀紋痕跡。
　　2、化學(xué)成分及硬度檢驗(yàn)
　　檢驗(yàn)檢測(cè)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(cè)值均符合高碳鉻軸承鋼滾動(dòng)軸承零件硬度要求范圍。
　　3、金相組織檢驗(yàn)
　　將失效的軸承在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行低倍熱酸浸試驗(yàn)，低倍熱酸浸試驗(yàn)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(duì)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(jiàn)圓周向加工刀紋痕跡，說(shuō)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(duì)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(guò)的軸承內(nèi)圈、外圈及使用過(guò)未破損的滾子硬度值均符合高碳鉻軸承鋼滾動(dòng)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(yàn)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(duì)熱處理及加工工藝也有影響。
　　非金屬夾雜物檢驗(yàn)分析表明：滾子鋼中C類(lèi)夾雜級(jí)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(jí)，網(wǎng)狀碳化物大于3.0級(jí)，與GB/T18254-2002及JB/T1255-2001中對(duì)軸承鋼零件網(wǎng)狀碳化物不大于2.5級(jí)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(gè)點(diǎn)都可能是工作點(diǎn)，對(duì)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(lèi)夾雜級(jí)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(jí)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(dòng)軸承零件硬度要求。外圈滾道表面有可見(jiàn)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。