Page 68 - 理化检验-物理分册2023年第四期
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李天夫, 等: 数控车床主轴轴承转动不良原因
样腐蚀, 然后利用光学显微镜观察截面局部的微观 生的是正常滚动磨损, 而 B-2轴承的表面磨损程度
形貌。两个试样的滚道截面微观形貌如图6所示, 不均匀, 滚动体局部发生剧烈磨损。 B-1 轴承的表
由图6可知: B-1 轴承表面均匀分布着一层极薄白 面剥落坑较浅且大小不一, 呈连续分布, 随着剥落坑
亮组织, 判定应为滚道表面摩擦热作用下产生的二 面积逐渐变大, 相邻的剥落坑之间互相连通, 形成大
次淬火组织, 白亮层下方为深色的高温回火组织, 滚 面积表面剥落损伤; B-2 轴承滚道表面剥落面积较
道表面局部可见轻微剥落损伤, 如图 6a ) 中黑色虚 小, 可见与表面呈45° 的接触疲劳短裂纹[ 图 6d ) 中
线区域; B-2轴承滚道表面局部存在较深的半月形 白色虚线区域], 在二次淬火层表面存在较大面积的
白亮二次淬火层, 如图6b ) 中黑色虚线区域。 B-1轴 内部剥落[ 图6d ) 中黑色虚线区域]。两个试样中均
承的二次淬火层极薄且分布均匀, 但 B-2轴承的二 含有细小的回火马氏体、 残余奥氏体及颗粒状碳
次淬火层很厚且分布不均匀, 说明 B-1轴承表面发 化物。
图6 轴承滚道截面的微观形貌
1.5 硬度测试 50~1000 μ m 深度位置进行硬度梯度测试, 每个测
在 B-1 、 B-2轴承套圈滚道表面随机选取3个位 试深度取3个相邻点位进行测试, 并对结果取平均
置进行硬度测试, 测试结果如表3所示, 根据JB / T 值。轴承内圈滚道下方硬度测试位置如图7所示。
1255 — 2014 《 滚动轴承 高碳铬轴承钢零件热处理
技术条件》, 可知硬度均符合标准要求。 B-1轴承套
圈的硬度略低于 B-2轴承; 标准要求同一轴承套圈
的硬度差应小于2HRC , 其中 B-1轴承的内圈硬度
差超出标准值。
表3 轴承套圈硬度测试结果 HRC
硬度
项目
B-1内圈 B-1外圈 B-2内圈 B-2外圈
图7 轴承内圈滚道下方硬度测试位置示意
57.9 , 57.1 , 61.4 , 62.0 , 59.0 , 59.8 , 59.7 , 61.5 ,
测试值
59.2 60.9 59.5 61.5 轴承内圈滚道下方硬度曲线如图 8 所示, 结
果显示 B-1轴承的硬度略低于 B-2轴承, 且其不同
标准值 57.0~62.0
点位的硬度波动较大, 说明 B-1 内圈硬度分布不
使用自动显微硬度计对轴承内圈滚道下方 均匀。
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