Page 44 - 理化检验-物理分册2019年第五期

杨 争, 等: 轴承零件材料和显微组织引起的磁粉检测非相关显示辨析

聚集, 呈点状和带状; 观察显示截面, 对应端面显示 圈的质量问题, 对在磁粉检测发现的带状显示的套
部位可见碳化物聚集成有一定宽度的带状组织, 外 圈进行检测分析, 确定显示产生的原因.
圈端面显示部位截面组织形貌如图 ２ 所示.根据磁 ４．２．２ 检测分析
感应线折射定律, 在磁路中出现两种以上磁导率差 擦去显示后在放大镜下观察, 原显示处未见明
异很大的介质时, 在两者分界面上将产生畸变磁场, 显裂纹.按照常规分析步骤, 选取较清晰显示处制
形成漏磁场.高碳钢和高碳合金钢的钢锭凝固时, 备金相试样.该显示位于外圈滚道面, 滚道面属于
所产生的树枝状偏析导致钢的化学成分不均匀, 在 曲面, 原显示部位较难打磨抛光, 可直接对显示截面
枝晶中间形成碳化物, 在轧制过程中沿压延方向被 进行观察分析.用 ４％ ( 体积分数) 硝酸酒精溶液浸
拉成带状, 带状碳化物组织导致基体组织的不均匀 蚀后将金相试样置于体式显微镜下观察, 显示截面
性, 在磁路中带状碳化物和基体的磁导率相差较大, 显微组织形貌如图 ４ 所示.由图 ４ 中可知, 显示截
在两者交界面处产生畸变磁场, 形成漏磁场, 故而形 面显微组织中存在带状或片状的白亮残余奥氏体.
成这种碳化物带状组织引起的非相关显示. 观察显示截面处发现, 原显示处及其截面均有残余
奥氏体带分布, 且滚道残余奥氏体带分布方向与显
示方向一致, 未观察到原显示处存在裂纹, 未发现滚
道显示截面有脱贫碳现象.这说明在显示存在的区
域, 该外圈淬火组织中存在大量块状残余奥氏体, 而
无显示的淬火区域中残余奥氏体不明显, 从而说明
显示的产生与显微组织中的残余奥氏体存在必然联
系.资料显示, 不同的显微组织磁导率不同, 磁导率
随下列顺序依次减小: 铁素体、 珠光体、 回火马氏体、
图 ２ 轴承外圈端面磁粉显示部位截面显微组织形貌
未回火马氏体, 而残余奥氏体是无磁相 [ ３Ｇ４ ] .奥氏体
Fi g 敭２ Microstructuremor p holo gy ofma g netic p articleindication
为面心立方晶格, 是非铁磁性物质, 而马氏体是体心
p ositionsectionofbearin g outerrin g endface
立方晶格, 是铁磁性物质, 而且具有硬磁性 [ ５ ] .因此
需要说明的是, 该非相关显示在外圈端面分布,
在对套圈进行磁化时, 根据磁感应线折射定律, 磁力
端面属于平面, 在金相试样的制备过程中可以先对
线在马氏体与残余奥氏体交界面处产生畸变, 磁感
外圈端面进行观察分析, 如能观察到碳化物带状组
应线外漏, 吸附磁粉, 形成非相关显示.
织则基本能确定非相关显示是由碳化物带状组织引
起的.为了更进一步确定显示的类别和性质, 需对
其截面继续进行观察分析.
４．２ 残余奥氏体引起的非相关显示
４．２．１ 显示形貌
磁粉检测工序发现圆锥滚子轴承外圈滚道面有
磁粉聚集, 磁粉显示位于滚道面靠近外圈中径位置,
呈短线状, 与圆周方向略有一定角度, 长短不一, 最
长约 ２mm , 其形貌如图 ３ 所示.为了避免轴承套 图 ４ 轴承外圈磁粉显示截面显微组织形貌
Fi g 敭４ Microstructuremor p holo gy ofma g netic p owder
indicationsectionofbearin g outerrin g
５ 结束语

非相关显示在磁粉检测过程中经常出现, 较常
见的非相关显示是由碳化物带状组织和残余奥氏体
组织引起的.这些非相关显示是由于漏磁场的存在
图 ３ 轴承外圈磁粉显示形貌 而产生, 不是真正的缺陷, 形成原因比较复杂.为了
Fi g 敭３ Ma g netic p owderindicationmor p holo gy ofbearin g outerrin g ( 下转第 ３２５ 页)
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