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轴承零件的常见磁粉探伤缺陷

2015/7/4 11:29:09      点击:

1.轴承零件的常见缺陷

轴承零件在制造过程中,要经过锻造、碾扩、冲孔、车削、磨削、热处理等多道工序,可能出现各种缺陷。

一、锻造缺陷
1.       锻造折叠:由于切料不齐、毛刺、飞边等级原因,容易在表面形成折叠,其特点是折叠较粗大,形状不规则。易出现在零件表面。
2.       锻造过烧:锻造加热温度过高,保温时间过长产生过热,严重时晶界氧化甚至熔化。微观观察不仅表面层金属界被氧化开裂呈现尖角,而且,金属内部成分偏析较严重的区域的晶界开始熔化,严重时也会形成尖角状洞穴。过烧的材料在这种缺陷状态下进行锻造加工,受到重锤的锻打、冲孔及碾扩,缺陷处会在此产生撕裂,形成更大的缺陷。锻造严重过烧的表面形态如桔子皮,是面分布有细小的裂缝和很厚的氧化皮。
3.淬火裂纹
在淬火过程中,当淬火温度过高或冷却速度太快,内应力大于材料的断裂强度时,就会出现淬火裂纹。
4.磨削缺陷
轴承零件在磨削加工中,由于砂轮进给量太大,砂轮轴跳动、切削液供给不充分及砂轮磨粒钝等,均易使零件产生磨削裂纹。另外,热处理时淬火温度过高而造成零件的组织过热、晶热粗大,残余奥氏体量较多、有网状和粗大颗粒。
5.原材料缺陷:
原材料缺陷有裂纹、白点、夹杂等。裂纹以钢材轧制方向分布,有的单条,多者数条,大部分是轧制时形成的表面裂纹。
二、磁粉探伤缺陷磁痕分析
1、  锻造缺陷
锻造折叠:最好采用荧光磁粉进行探伤,使缺陷显示更为清晰、直观。锻造折叠的磁痕一般与表面成一定角度的线状、沟状及鱼鳞片状。
锻造过烧:宜采用荧光磁粉进行探伤。使缺陷显示更为清晰。麻点孔洞为锻造过烧缺陷所致。
2、  淬火缺陷
宜采用荧光磁粉探伤来提高灵敏度和可靠性。淬火缺陷磁痕一般呈斜线形、圆弧形、树枝状或网状,起始部位较宽,随延伸方向逐渐变细。
3、  磨削缺陷
磨削缺陷的磁痕一般呈网状、辐射状、平行线状或龟裂状,磁痕细而尖,轮廓较清晰,出现数量多,通常与磨削方向垂直。
  4.原材料缺陷
     探伤时很容易识别。裂纹一般存在于机加工材料的外径上,沿钢材轧制方向、呈直线分布。
三、缺陷形貌分析
1.  锻造折叠
将此类缺陷的截面制成金相试样在显微镜下观察,缺陷尾部圆钝,两侧光滑,有明显氧化现象。缺陷内未发现材料夹杂物等异物分布。冷酸腐蚀金相后观察,缺陷部位及其两侧有严重的脱碳和氧化现象,观察缺陷分层处的表面开貌,其塑性变形痕迹较明显,无撕裂状断口形貌。经过显微硬度检测及金相观察,缺陷分层处表面存在不同程度的渗碳硬化现象,综上分析,表面该缺陷应在热处理淬火之前就已存在,并且与外界相通,判断缺陷为锻造折叠。
2.  锻造过烧
沿缺陷截面制取金相试样后在显微镜下观察,可见孔洞在表面及次表面均有分布,局部呈尖角状,大小不一,深不见底,边缘有细小裂纹分布,部分区域已出现晶界氧化现象,另沿缺陷孔洞处砸制断口后观察断口面,可见断口呈石状断口,其上分布大量孔洞及细微裂纹,综上分析,此缺陷为锻造过烧。
3.  淬火裂纹
基本沿圆周方向分布,尾部尖细。切取裂纹处制成金相试样后观察,可见裂纹很深,基本垂直于外表面,其内未发现材料夹杂等异物分布。沿裂纹处砸制断口后观察,断口为脆性断口,断口面有明显回火色,综上所述,此缺陷为淬火裂纹。
4.  磨削裂纹
磁痕多集中分布在中间部位,沿圆周方向,呈长线状或树枝状,局部有分叉,磁痕收敛。制取裂纹截面金相试样后观察,裂纹较细,垂直于表面,其内未见材料夹杂、氧化皮等异物分布,经对表面应力检测,检测结果显示滚道表面裂纹,为磨削裂纹。
5.  原材料裂纹
沿裂纹截面制取金相试样后观察,可见在裂纹表层有大量氧化夹杂物分布,经过分析,此裂纹为原材料裂纹。
四、结论
叙述了磁粉探伤机时几种常见缺陷的产生原因、磁痕特征,并对其进行了形貌分析和产生原因的总结,利于制造过程中采取改进工艺措施防止缺陷产生。