根據(jù)進(jìn)口軸承工作表面磨削變質(zhì)層的形成機(jī)理,影響磨削變質(zhì)層的主要因素是磨削熱和磨削力的作用。下面我們就來(lái)分析一下關(guān)于軸承失效的原因。
1.KOYO軸承的磨削熱
在KOYO軸承的磨削加工中,砂輪和工件接觸區(qū)內(nèi),消耗大量的能,產(chǎn)生大量的磨削熱,造成磨削區(qū)的局部瞬時(shí)高溫。運(yùn)用線狀運(yùn)動(dòng)熱源傳熱理論公式推導(dǎo)、計(jì)算或應(yīng)用紅外線法和熱電偶法實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)條件下的瞬時(shí)溫度,可發(fā)現(xiàn)在0.1~0.001ms內(nèi)磨削區(qū)的瞬時(shí)溫度可高達(dá)1000~1500℃。這樣的瞬時(shí)高溫,足以使工作表面一定深度的表面層產(chǎn)生高溫氧化,非晶態(tài)組織、高溫回火、二次淬火,甚至燒傷開(kāi)裂等多種變化。
(1)表面氧化層
瞬時(shí)高溫作用下的鋼表面與空氣中的氧作用,升成極?。?0~30nm)的鐵氧化物薄層。值得注意的是氧化層厚度與表面磨削變質(zhì)層總厚度測(cè)試結(jié)果是呈對(duì)應(yīng)關(guān)系的。這說(shuō)明其氧化層厚度與磨削工藝直接相關(guān),是磨削質(zhì)量的重要標(biāo)志。
(2)非晶態(tài)組織層
磨削區(qū)的瞬時(shí)高溫使工件表面達(dá)到熔融狀態(tài)時(shí),熔融的金屬分子流又被均勻地涂敷于工作表面,并被基體金屬以極快的速度冷卻,形成了極薄的一層非晶態(tài)組織層。它具有高的硬度和韌性,但它只有10nm左右,很容易在精密磨削加工中被去除。
(3)高溫回火層
磨削區(qū)的瞬時(shí)高溫可以使表面一定深度(10~100nm)內(nèi)被加熱到高于工件回火加熱的溫度。在沒(méi)有達(dá)到奧氏體化溫度的情況下,隨著被加熱溫度的提高,其表面逐層將產(chǎn)生與加熱溫度相對(duì)應(yīng)的再回火或高溫回火的組織轉(zhuǎn)變,硬度也隨之下降。加熱溫度愈高,硬度下降也愈厲害。
(4)二層淬火層
當(dāng)磨削區(qū)的瞬時(shí)高溫將工件表面層加熱到奧氏體化溫度(Ac1)以上時(shí),則該層奧氏體化的組織在隨后的冷卻過(guò)程中,又被重新淬火成馬氏體組織。凡是有二次淬火燒傷的工件,其二次淬火層之下必定是硬度極低的高溫回火層。
(5)磨削裂紋
二次淬火燒傷將使工件表面層應(yīng)力變化。二次淬火區(qū)處于受壓狀態(tài),其下面的高溫回火區(qū)材料存在著最大的拉應(yīng)力,這里是最有可能發(fā)生裂紋核心的地方。裂紋最容易沿原始的奧氏體晶界傳播。嚴(yán)重的燒傷會(huì)導(dǎo)致整個(gè)磨削表面出現(xiàn)裂紋(多呈龜裂)造成工件報(bào)廢。
一、KOYO軸承的滾動(dòng)聲采用測(cè)聲器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸承的滾動(dòng)聲的大小及音質(zhì)進(jìn)行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會(huì)發(fā)出異常音和不規(guī)則音,用測(cè)聲器能夠分辨。
二、軸承振動(dòng)對(duì)軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會(huì)在軸承振動(dòng)測(cè)量中反映出來(lái),所以,通過(guò)采用特殊的軸承振動(dòng)測(cè)量器(頻率分析器等)可測(cè)量出振動(dòng)的大小,通過(guò)頻率分析不可推斷出異常的具體情況。測(cè)得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對(duì)每臺(tái)機(jī)器的測(cè)量值進(jìn)行分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。
三、軸承的溫度,一般有軸承室外面的溫度就可推測(cè)出來(lái),如果利用油孔能直接測(cè)量軸承外圈溫度,則更加合適。通常,軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始慢慢上升,1-2小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量,散熱量,轉(zhuǎn)速及負(fù)載而不同。如果潤(rùn)滑、安裝部合適,則軸承溫都會(huì)急驟上升,會(huì)出現(xiàn)異常高溫,這時(shí)必須停止運(yùn)轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。使用熱感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)軸承的工作溫度,并實(shí)現(xiàn)溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)報(bào)警戶或停止防止燃軸事故發(fā)生。
四、潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動(dòng)等有重要影響,沒(méi)有正常的潤(rùn)滑,軸承就不能工作。分析KOYO軸承損壞的原因表明,40%左右的軸承損壞都與潤(rùn)滑不良有關(guān)。因此,軸承的良好潤(rùn)滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。