Page 80 - 理化检验-物理分册2024年第五期

董登超, 等: 轧机机架辊轴承外圈断裂原因

样, 用除锈剂清洗试样, 位置 1 断口的扫描电镜 见由滚道边缘向外扩展的发散条纹, 进一步说明该
( SEM ) 形貌如图4所示。由图4可知: 根据断口上 断口断裂源在滚道边缘处; 断裂源处呈以韧窝为主
发散条纹走向可初步判断断口由滚道边缘起裂, 然 的准解理特征形貌, 还可见少量沿晶断裂特征形貌,

后向外壁扩展; 对断口滚道边缘位置放大后观察, 可 沿晶晶粒的尺寸约为4.5 μ m , 晶粒较细。

图3 断裂轴承外圈滚道边缘的小凹坑截面处微观形貌

图4 位置1断口的SEM 形貌
在图1中断裂轴承外圈位置2 , 3处断口取样, 化物颗粒; 位置3处断口主要呈沿晶断裂特征形貌,
对试样进行扫描电镜分析, 结果如图5所示。由图 可观察 到 明 显 的 二 次 裂 纹, 沿 晶 晶 粒 尺 寸 约 为

5可知: 位置2处断口呈沿晶与韧窝混合特征形貌, 10 μ m , 断口上也可见弥散分布的碳化物颗粒。

沿晶晶粒尺寸约为6 μ m , 断口上可见弥散分布的碳

图5 位置2 , 3断口的SEM 形貌
利用扫描电镜对轴承外圈拉伸试验后的试样断 为 GCr15SiMn钢, 其化学成分满足标准要求; 断裂

口进行观察, 结果如图6所示。由图6可知: 断口上 轴承外圈基体硬度为 58 HRC , 符合该钢种低温

可见由边部起源的发散条纹, 断裂源处呈明显沿晶 ( 150~250℃ ) 回火后, 回火马氏体组织的硬度要求

断口特征形貌, 晶粒尺寸约为8 μ m 。 ( 58~64HRC ), 轴承外圈基体硬度正常; 轴承外圈

试样的平均冲击吸收能量只有 4.00J , 且在拉伸试
2 综合分析
样断口断裂源处观察到沿晶断裂特征, 说明轴承外

由上述理化检验结果可知: 断裂轴承外圈材料 圈材料的韧性、 塑性较差 [ 9 ] , 脆性很大, 拉伸时试
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