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軸承套圈斷裂的原因與對策

 

    套圈斷裂是困擾軸承質量的問題之一，而缺陷斷裂是套圈斷裂的主要存在形式，其產生原因主要是原材料自身問題或生產操作不當，設備不能正常運行造成。現結合實際淺析如下。 

    一、原材料 

    原材料夾雜、疏松、脆性元素偏析或碳化物液析、網狀、帶狀、不幸免勻偏聚等缺陷在加工工中不被消除或改善時，都會造成應力集中，削弱套圈基本強度，成為裂紋源。預防措施是堅持主渠道供貨，盡量采購質量穩定可靠的鋼材，加強對購進鋼材的入庫檢查，從源頭把好關。 

    二、生產與設備 

    1.鍛造：鍛造過程中若產生過燒、過熱、內裂成網狀碳化物等都會降低套圈的韌性和強度。所以必須始終嚴格控制加工溫度、循環加熱和鍛后散熱條件(如噴霧冷卻)等，特別是地較大品種套圈終鍛后，溫度在700℃以上的，不得堆積擺放。 

    2.熱處理：對熱處理設備密切監控是車間一項重要工作。 

    監測設備的可靠性。對儀表、熱電偶等重要溫控器具須密切監控，確保測量數據準確可靠；對誤差超標的要及時更換，嚴禁帶病運行。 

    監測數據的記錄。必須恢復各熱處理設備的溫度記錄裝置，以便對設備工作全過程(夜班為重點)實業有效監控，使熱處理質量具有較強的可追溯性，杜絕虛假記錄和隨意性，同時為ISO9000質量體系提供完整的數據資料。 

    淬火冷卻條件。為解決中大型品種軸承套圈軟點等缺陷，應測定淬火油的成分和性能，不合要求的要預以更換，以快速淬火油替代，以增強淬為介質淬透能力，改善淬火冷卻條件。 

    嚴格回火工藝。針對斷裂現象發生較多的品種，在其套圈粗磨后進行二次回火，這樣既可進一步穩定套圈的組織和尺寸，又可減沁磨削應力，改善磨削變質層性能。近期已對22328/02及22236/02兩個品種實行二次回火工藝，有待售后跟蹤反饋驗證。 

    3.磨削工序的監控。成品軸承套圈不允許有磨削燒傷和磨削裂紋存在，特別是內圈改錐度的配合面上不得有燒傷。套圈若酸洗后應進行全檢，剔出燒傷產品，嚴重燒傷的不能返修或返修不合格的應予報廢，不允許有磨削燒傷的套圈進入裝配工序。 

    4.標識管理，鋼材入庫后到套圈磨削前，各工序必須嚴格管理，嚴格區分GCr15和GCr15SiMn兩種不同材質材料和產品。 

    三、套圈過載斷裂和疲勞斷裂的可能性同時存在，特別是服役條件差的軸承(如22328等)。對套圈斷裂現象的研究，不僅要從材料和生產過程中產生的缺陷這些角度去考慮，還要對軸承零件的結構尺寸、加工測量手段、加工工藝、軸承服役條件等因素進行研究分析。 

    1.軸承結構和服役條件。不同的結構適合不同的服役條件；軸承零件結構不同其加工工藝就不盡相同，也就影響到其質量。因此我們應開發新結構產品，以適應不同的服役條件，并可在軸承使用說明上注明其適合的服役條件或性能，以方便客戶的選擇。 

    2.加強工藝研究，改善加工工藝，提高加工質量，減少加工中產生缺陷的可能性。如在熱處理上，對較大品種內外圈，盡量用中下限淬火加熱溫度，適應延長保溫時間，來提高合金化濃度，增加馬氏體的斷裂強度，并在保證質量的前提下選用較高的回火溫度以增強工件的沖擊韌性。 

    3.改進加工監測手段，促進加工質量的改進。如改進流通道曲率位置的監測，提高軸承裝配后的整體性能，改善軸承工作狀況。