轴承在工作中,由于种种复杂的原因,诸如结构不合理,材料质量差,性能低,工作表面上的缺陷,冲击,振动,安装不当和润滑不良等,均能造成轴承早期失效。然而,在某些情况下,有的轴承根本就未投入使用(运行),只是用户在装机过程中原先的完整面貌即遭破损,失去了使用性,造成轴承过早失效。本文所要揭示的就是属于这种失效形式的一个实际例子。
一、失效背景
某动力机厂在组装S195柴油机齿轮箱时,出现6205深沟球轴承内圈间断或连续地发生崩裂(块)现象,在数量上占有一定的比例(每台齿轮箱装四套)。据现场了解,该批轴承总供货量为3000套,实际已装用1000套,余下的2000套因用户“心有余悸”不敢装机。
经查实,齿轮箱轴的尺寸符合图纸要求,轴承装机方法正确,系由固定的熟练工完成。用户曾开箱抽取40套测定轴承内外圈的硬度,并经DZ-2000型大型磁力探伤机探伤,结果硬度处于61~65HRC范围,符合JB1255标准规定,肉眼检查未发现裂纹。鉴于此,为了觅求轴承套圈崩裂的原因,将现场破损的轴承返回,进行了常规理化测试。
这些套圈系经箱式电阻炉840~860℃加热淬火,160℃×2~h低温油回火处理。
二、试验方法与结果
1.宏观观察
图1为装机时破损的轴承之实物照片。
经仔细观察实物可知:
(1)在所有破损的轴承上未见到因装机敲击而留下的击伤痕迹,钢球、保持架等零件完整无损。
(2)内圈的崩裂起始于滚道的一侧,约占端面直径的1/2或1/4。
(3)断口处存在伸入内径面的二次纵向直裂纹,裂纹形似刀切,穿透壁面。
(4)整个崩裂的外形高低不平,但断口表面光滑平整。没有塑性变形迹象,仅有少量撕裂痕。
(5)断口呈灰色细晶粒瓷状脆性断口。