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轴承常 见缺陷的磁粉探伤和失效分析

发布时间:2019-04-27 14:05:45 阅读:43 作者:锐翔工控

1、锻造缺陷

锻造折叠

由于切料不齐、毛刺、飞边等原因,容易在表面形成折叠,其特点是折叠较粗大,形状不规则,易出现在零件表面。最好采 用荧光磁粉进行探伤,使缺陷显示更为清晰、直观。锻造折 叠的磁痕一般与表面成一定角度的线状、沟状及鱼鳞片状。将缺陷 截面制成金相试样在显微镜下观察,缺陷尾部圆钝,两侧光滑,有明显氧化现象,如图2所示,缺陷内 未发现材料夹杂物等异物分布。冷酸腐 蚀金相试样后观察,缺陷部 位及其两侧有严重的脱碳及氧化;观察缺 陷分层处的表面形貌,其塑性 变形痕迹较明显,无撕裂状断口形貌。经过显 微硬度检测及金相观察,缺陷分 层处表面存在不同程度的渗碳硬化现象。综上分析,表明该 缺陷应在热处理淬火之前就已存在,并且与外界相通,判定缺陷为锻造折叠。

锻造过烧

锻造加热温度过高,保温时 间过长产生过热,严重时 晶界氧化甚至熔化。微观观 察不仅表面层金属晶界被氧化开裂呈现尖角;而且,金属内 部成分偏析较严重的区域,晶界也开始熔化,严重时 也会形成尖角状洞穴。过烧的 材料在这种缺陷状态下进行锻造加工,受到重锤的锻打、冲孔及碾扩,缺陷处 会在此产生撕裂,形成更大的缺陷。锻造严 重过烧的表面形态如桔子皮,上面分 布有细小的裂缝和很厚的氧化皮。宜采用 荧光磁粉进行探伤,使缺陷显示更为清晰。麻点孔 洞为锻造过烧缺陷所致。沿缺陷 截面制取金相试样在显微镜下观察,可见孔 洞在表面及次表面均有分布,局部呈尖角状,大小不一,深不见底,边缘有细小裂纹分布,部分区 域已出现晶界氧化现象,孔洞形貌见图4。另沿缺 陷孔洞处砸制断口后观察断口面,可见断口呈石状断口,其上分 布大量孔洞及微细裂纹。

2 、淬火裂纹   

在淬火过程中,当淬火 温度过高或冷却速度太快,内应力 大于材料的断裂强度时,就会出现淬火裂纹。宜采用 荧光磁粉探伤来提高灵敏度和可靠性。淬火缺 陷磁痕一般呈斜线形、圆弧形、树枝状或网状,起始部位较宽,随延伸方向逐渐变细。基本沿圆周方向分布,尾部尖细。切取裂 纹处制成金相试样后观察,可见裂纹很深,基本垂直于外表面,其内未 发现材料夹杂等异物分布。沿裂纹 处砸制断口后观察,断口为脆性断口,断口面有明显回火色。

3、磨削缺陷

 在淬火过程中,当淬火 温度过高或冷却速度太快,内应力 大于材料的断裂强度时,就会出现淬火裂纹。宜采用 荧光磁粉探伤来提高灵敏度和可靠性。淬火缺 陷磁痕一般呈斜线形、圆弧形、树枝状或网状,起始部位较宽,随延伸方向逐渐变细。基本沿圆周方向分布,尾部尖细。切取裂 纹处制成金相试样后观察,可见裂纹很深,基本垂直于外表面,其内未 发现材料夹杂等异物分布。沿裂纹 处砸制断口后观察,断口为脆性断口,断口面有明显回火色。

4、原材料缺陷

轴承零 件在磨削加工中,由于砂轮进给量太大、砂轮轴跳动、切削液 供给不充分及砂轮磨粒钝等,均易使 零件产生磨削裂纹。另外,热处理 时淬火温度过高而造成零件的组织过热、晶粒粗大,残余奥氏体量较多、有网状和粗大颗粒。磨削缺 陷的磁痕一般呈网状、辐射状、平行线状或龟裂状,磁痕细而尖,轮廓较清晰,出现数量多,通常与磨削方向垂直。磁痕多 集中分布在中间部位,沿圆周方向,呈长线状或树枝状,局部有分叉,磁痕收敛。制取裂 纹截面金相试样后观察,裂纹较细,垂直于表面,其内未见材料夹杂、氧化皮等异物分布。

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