軸承失效分析方法(二)
2.宏觀檢查
對(duì)失效軸承進(jìn)行宏觀檢查(包括尺寸公差測(cè)量和表面狀態(tài)檢查分析),是失效分析最重要的環(huán)節(jié)。總體的外觀檢查,可了解軸承失效的概貌和損壞部位的特征,估計(jì)造成失效的起因,察看缺陷的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征,并截取適當(dāng)部位做進(jìn)一步的的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括:
(1)外形和尺寸的變化情況(包括測(cè)振分析、動(dòng)態(tài)函數(shù)分析和滾道圓度分析)。
(2)游隙的變化情況。
(3)是否有腐蝕現(xiàn)象,在什么部位,是什么類(lèi)型的腐蝕,是否與失效直接有關(guān)。
(4)是否有裂紋,裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。
(5)磨損是什么類(lèi)型的,對(duì)失效有多大作用。
(6)觀察軸承各零件工作表面變色的情況和部位以確定其潤(rùn)滑情況和表面溫度效應(yīng)。
(7)對(duì)失效特征區(qū)主要觀察有無(wú)異常磨損、外來(lái)顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。
(8)冷酸洗法或熱酸洗法檢驗(yàn)軸承零件原始表面有無(wú)軟點(diǎn)、脫碳層和燒傷,特別是表面磨削燒傷。
(9)用X射線應(yīng)力測(cè)定儀器測(cè)量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。
宏觀檢查的結(jié)果,有時(shí)可基本判斷失效的形式和原因,但要進(jìn)一步確定失效的性質(zhì),還必須取得更多的證據(jù),做微觀分析。
3.微觀分析
失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對(duì)疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反證。微觀分析中最常用、最普遍的方法是光學(xué)金相分析和對(duì)表面硬度檢測(cè)。分析的內(nèi)容應(yīng)包括:
(1)材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。
(2)軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求。
(3)表層組織是否存在脫碳層、托氏體和其他表面加工變質(zhì)層。
(4)測(cè)量滲碳層等表面強(qiáng)化層和多層金屬各層組織的深度,腐蝕坑或裂紋的形態(tài)與深度,并根據(jù)裂紋的形狀和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。
(5)根據(jù)晶粒大小、組織變形、局部相變、重結(jié)晶、相聚集等判斷變形程度、溫升情況、材料種類(lèi)及工藝過(guò)程等。
(6)測(cè)量基本硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。
(7)斷口觀察與分析。用掃描電子顯微鏡定性分析和測(cè)量觀察斷口。
(8)電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測(cè)出斷口的成分,發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。
以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個(gè)步驟是一個(gè)由表及里逐步深入的分析過(guò)程。具體每一步驟中包含的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的類(lèi)型和特點(diǎn),視具體情況取舍,但分析步驟是缺一不可的。而且在整個(gè)分析過(guò)程中,分析結(jié)果應(yīng)始終與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來(lái),綜合考慮。
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