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軸承常見缺陷的磁粉探傷和失效分析

2019-10-11 08:59:56 來源:中國檢測網 網絡轉載 閱讀:

軸承零件在制造過程中,要經過鍛造、碾擴、沖孔、車削、磨削、熱處理等多道工序,可能出現各種缺陷。常見缺陷如下:
 
1、鍛造缺陷
鍛造折疊
由于切料不齊、毛刺、飛邊等原因,容易在表面形成折疊,其特點是折疊較粗大,形狀不規則,易出現在零件表面。
 
最好采用熒光磁粉進行探傷,使缺陷顯示更為清晰、直觀。鍛造折疊的磁痕一般與表面成一定角度的線狀、溝狀及魚鱗片狀,如圖1所示。
 
將缺陷截面制成金相試樣在顯微鏡下觀察,缺陷尾部圓鈍,兩側光滑,有明顯氧化現象,如圖2所示,缺陷內未發現材料夾雜物等異物分布。冷酸腐蝕金相試樣后觀察,缺陷部位及其兩側有嚴重的脫碳及氧化;觀察缺陷分層處的表面形貌,其塑性變形痕跡較明顯,無撕裂狀斷口形貌。經過顯微硬度檢測及金相觀察,缺陷分層處表面存在不同程度的滲碳硬化現象。綜上分析,表明該缺陷應在熱處理淬火之前就已存在,并且與外界相通,判定缺陷為鍛造折疊。
 
圖1 鍛造折疊
圖2 缺陷截面金相形貌圖
鍛造過燒
鍛造加熱溫度過高,保溫時間過長產生過熱,嚴重時晶界氧化甚至熔化。微觀觀察不僅表面層金屬晶界被氧化開裂呈現尖角;而且,金屬內部成分偏析較嚴重的區域,晶界也開始熔化,嚴重時也會形成尖角狀洞穴。過燒的材料在這種缺陷狀態下進行鍛造加工,受到重錘的鍛打、沖孔及碾擴,缺陷處會在此產生撕裂,形成更大的缺陷。鍛造嚴重過燒的表面形態如桔子皮,上面分布有細小的裂縫和很厚的氧化皮。
 
宜采用熒光磁粉進行探傷,使缺陷顯示更為清晰。麻點孔洞為鍛造過燒缺陷所致,如圖3所示。
 
沿缺陷截面制取金相試樣在顯微鏡下觀察,可見孔洞在表面及次表面均有分布,局部呈尖角狀,大小不一,深不見底,邊緣有細小裂紋分布,部分區域已出現晶界氧化現象,孔洞形貌見圖4。另沿缺陷孔洞處砸制斷口后觀察斷口面,可見斷口呈石狀斷口,其上分布大量孔洞及微細裂紋。
圖3  鍛造過燒
圖4  缺陷截面孔洞金相形貌

關鍵詞:磁粉探傷,磁粉檢測,無損檢測

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