轴承座开裂分析及预防措施

发布时间：2021-10-05 14:32

　　轴承座模锻件在调质处理后精加工时发现内孔台阶处存在沿径向分布的裂纹。通过现场调研、金相检验、化学成分分析、低倍检验等方法,确认了轴承座的开裂原因。结果表明,轴承座为淬火开裂,产生原因为:轴承座台阶处的尺寸位于45钢淬火临界尺寸范围内;轴承座台阶处的直角过渡;轴承座化学成分碳、锰和铬元素都接近标准上限值。通过更改轴承座台阶处直角过渡为圆角过渡,并依据化学成分对淬火加热温度进行微调,有效解决了轴承座淬火开裂的问题。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心CSCD

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

裂纹尖端形貌(a)及显微组织(b)

在原材料上取样磨抛后依据GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验方法》进行非金属夹杂物检查，其非金属夹杂物级别为:A1、D1，表明该批次原材料洁净度较好;依据GB/T 6394—2002《金属平均晶粒度测定方法》进行评判，其晶粒度级别为7级;依据GB/T 1932—1991《钢中显微组织评定方法》进行带状组织评级，其带状组织级别为2级。图2 裂纹尖端形貌(a)及显微组织(b)

从裂纹的宏观形貌来看，几乎所有的裂纹都产生于内孔台阶过渡处，为尺寸突变部位，且该处为直角过渡，未倒圆角，使得该部位应力集中加剧，也就是说裂纹产生于应力集中处[2]。从开裂部位的原始尺寸来看，轴承座开裂处的尺寸处于6～12 mm之间，显然轴承座开裂部位的尺寸刚好落于45钢淬火临界尺寸范围(4～15 mm)[3]，临界淬火尺寸的零件在淬火过程中易于形成淬火裂纹，因而轴承座的台阶厚度尺寸处于临界淬火尺寸范围内，也是导致裂纹产生的原因之一。轴承座的微观裂纹显示，裂纹尾端尖锐，呈沿晶扩展，裂纹腔内存在氧化填充物，两侧组织为回火索氏体，晶粒度级别为8级，裂纹具有应力性裂纹的特征[4]，结合整体制造工艺，可判断裂纹形成于淬火冷却过程，属淬火裂纹。显微组织中未见过热及欠热组织，表明该轴承座调质过程中温度正常，与前期调研结果相符。

【参考文献】：
期刊论文
[1]V型钢导轨端面裂纹原因分析[J]. 燕样样.  热加工工艺. 2008(04)
[2]防止45钢件淬火裂纹的工艺研究[J]. 夏立红,耿长栓.  郑州轻工业学院学报. 2003(01)
[3]低碳合金钢中带状组织的成因、危害和消除[J]. 刘云旭.  金属热处理. 2000(12)



本文编号：3419940