浅析套圈缺陷断裂与预防

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    套圈断裂是困扰轴承质量的问题之一，而缺陷断裂是套圈断裂的主要存在形式，其产生原因主要是原材料自身问题或生产操作不当，设备不能正常运行造成。现结合实际浅析如下。 
    一、原材料 
    原材料夹杂、疏松、脆性元素偏析或碳化物液析、网状、带状、不幸免匀偏聚等缺陷在加工工中不被消除或改善时，都会造成应力集中，削弱套圈基本强度，成为裂纹源。预防措施是坚持主渠道供货，尽量采购质量稳定可靠的钢材，加强对购进钢材的入库检查，从源头把好关。 
    二、生产与设备 
    1.锻造：锻造过程中若产生过烧、过热、内裂成网状碳化物等都会降低套圈的韧性和强度。所以必须始终严格控制加工温度、循环加热和锻后散热条件(如喷雾冷却)等，特别是地较大品种套圈终锻后，温度在700℃以上的，不得堆积摆放。 
    2.热处理：对热处理设备密切监控是车间一项重要工作。 
    监测设备的可靠性。对仪表、热电偶等重要温控器具须密切监控，确保测量数据准确可靠；对误差超标的要及时更换，严禁带病运行。 
    监测数据的记录。必须恢复各热处理设备的温度记录装置，以便对设备工作全过程(夜班为重点)实业有效监控，使热处理质量具有较强的可追溯性，杜绝虚假记录和随意性，同时为ISO9000质量体系提供完整的数据资料。 
    淬火冷却条件。为解决中大型品种轴承套圈软点等缺陷，应测定淬火油的成分和性能，不合要求的要预以更换，以快速淬火油替代，以增强淬为介质淬透能力，改善淬火冷却条件。 
    严格回火工艺。针对断裂现象发生较多的品种，在其套圈粗磨后进行二次回火，这样既可进一步稳定套圈的组织和尺寸，又可减沁磨削应力，改善磨削变质层性能。近期已对22328/02及22236/02两个品种实行二次回火工艺，有待售后跟踪反馈验证。 
    3.磨削工序的监控。成品轴承套圈不允许有磨削烧伤和磨削裂纹存在，特别是内圈改锥度的配合面上不得有烧伤。套圈若酸洗后应进行全检，剔出烧伤产品，严重烧伤的不能返修或返修不合格的应予报废，不允许有磨削烧伤的套圈进入装配工序。 
    4.标识管理，钢材入库后到套圈磨削前，各工序必须严格管理，严格区分GCr15和GCr15SiMn两种不同材质材料和产品。 
    三、套圈过载断裂和疲劳断裂的可能性同时存在，特别是服役条件差的轴承(如22328等)。对套圈断裂现象的研究，不仅要从材料和生产过程中产生的缺陷这些角度去考虑，还要对轴承零件的结构尺寸、加工测量手段、加工工艺、轴承服役条件等因素进行研究分析。 
    1.轴承结构和服役条件。不同的结构适合不同的服役条件；轴承零件结构不同其加工工艺就不尽相同，也就影响到其质量。因此我们应开发新结构产品，以适应不同的服役条件，并可在轴承使用说明上注明其适合的服役条件或性能，以方便客户的选择。 
    2.加强工艺研究，改善加工工艺，提高加工质量，减少加工中产生缺陷的可能性。如在热处理上，对较大品种内外圈，尽量用中下限淬火加热温度，适应延长保温时间，来提高合金化浓度，增加马氏体的断裂强度，并在保证质量的前提下选用较高的回火温度以增强工件的冲击韧性。 
    3.改进加工监测手段，促进加工质量的改进。如改进流通道曲率位置的监测，提高轴承装配后的整体性能，改善轴承工作状况。