淬火常见缺陷分析:过热、欠热、淬火裂纹等对轴承寿命的影响

   日期:2024-06-09     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:207    评论:0    
核心提示:轴承零件经热处理后常见的质量缺陷有:淬火显微组织过热、欠热、淬火裂纹、硬度不够、热处理变形、表面脱碳、软点等。1.过热从轴承零件粗糙口上可观察到淬火后的显微组织过热。

1.过热

轴承零件表面粗糙可以看出淬火后的组织属于过热。但必须观察组织才能准确判断过热程度。如果GCr15钢淬火组织中出现粗大针状马氏体,则为淬火过热组织。形成原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间过长而引起的全面过热;也可能是由于原始组织中带状碳化物严重,在两带之间的低碳区形成局部马氏体针状,造成局部过热。过热组织中残余奥氏体量增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,会导致零件韧性下降,抗冲击性能下降,轴承寿命降低。严重过热甚至会造成淬火裂纹

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2. 加热不足

如果淬火温度过低或冷却不良,组织中就会产生超标的屈氏体组织,称为过热组织,它会使轴承的硬度和耐磨性急剧降低,从而影响轴承的寿命。

3.淬火裂纹

轴承零件在淬火冷却过程中因内应力而形成的裂纹称为淬火裂纹。此类裂纹产生的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却过快,产生的热应力和金属质量体积变化过程中的组织应力大于钢材的断​​裂强度;工作表面原始缺陷(如表面细裂纹或划痕)或钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂、白点、缩孔残留物等)在淬火时形成应力集中;表面脱碳严重、碳化物偏析;零件淬火后回火不足或回火不及时;前道工序造成冷冲压应力过大,锻造折叠、深车刀痕、油槽锐利棱角等。

总之,淬火裂纹的形成原因可能是上述一种或多种因素,而内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹深而细长,断口平直,断口表面无氧化色。在轴承套圈上常为纵向直裂纹或环状裂纹;在轴承钢球上则为S形、T形或环形。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳层,与锻造裂纹、材料裂纹有明显区别。

4.热处理变形

轴承零件在热处理过程中,存在着热应力和组织应力。这种内应力可以相互叠加或部分抵消钢材表面缺陷,复杂多变,因为它会随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和尺寸的变化而变化,因此热处理变形是不可避免的。了解和掌握它的变化规律,可以把轴承零件的变形(如套圈的椭圆化、尺寸的增大等)控制在可控的范围内,有利于生产。当然钢材表面缺陷,热处理过程中的机械碰撞也会引起零件的变形,但这种变形可以通过改善操作来减少和避免。

5.表面脱碳

在热处理过程中,轴承零件若在氧化性介质中加热,表面将产生氧化,使零件表面碳的质量分数降低,造成表面脱碳。如果表面脱碳层深度超过最终加工余量,将导致零件报废。金相检验中,表面脱碳层深度可用金相法和显微硬度法测定。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可作为仲裁依据。

6. 软尖

由于加热不足、冷却不良、淬火操作不当等原因造成轴承零件表面局部硬度不够的现象称为淬火软点。它与表面脱碳一样会引起表面耐磨性和疲劳强度的严重下降。

 
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