RKS.061.25.1754型號(hào)外齒外徑1901mm型號(hào)轉(zhuǎn)盤軸承

RKS.061.25.1754型號(hào)外齒外徑1901mm型號(hào)轉(zhuǎn)盤軸承狀態(tài)說明：

RKS.061.25.1754型號(hào)軸承采用GCr15鋼軸承圈加工而成，經(jīng)過熱加工鍛造后球化退火處理，終熱處理為淬回火處理，以便提高外齒轉(zhuǎn)盤軸承強(qiáng)度和表面耐磨性。外圓及內(nèi)孔經(jīng)過磨削加工，然后在63KN的超精磨巖機(jī)上磨加工成圖紙的尺寸精度來使用。正常加工的轉(zhuǎn)盤軸承產(chǎn)品，磨加工后應(yīng)該為較為外觀平整，倒角規(guī)整。圖示上部為的軸承圈樣品，如果把軸承套圈壓開斷口為平直的邊緣。壓開處為凹凸不平的斷口。說明軸承材質(zhì)沒有處理到位，左下角軸承圈內(nèi)壁表層為開裂的起始部位，裂紋源明顯可見多源臺(tái)階，并呈脆性放射狀向右上角擴(kuò)展至外表層處斷裂。外表層處有傾斜的細(xì)瓷狀終斷區(qū)剪切唇（見圖1）。

距軸承圈高度中心，垂直于斷面線切割截取樣塊。鑲嵌件的上部為軸承廠家的壓斷件，右側(cè)為壓開的斷口，斷口較為平整，該樣塊編號(hào)為1#樣件。鑲嵌件下部為公司自行處理的壓斷件，右側(cè)同樣為壓開的斷口，呈圓弧狀凹凸不平的斷口，樣塊的內(nèi)壁表層可見明顯的白亮層，該樣塊編號(hào)為2#樣件（見圖
3.轉(zhuǎn)盤軸承成品檢測(cè)
（1）1#樣件檢測(cè)  壓開的斷口處表面為平直的穿晶特征形貌，表層未見氧化脫碳現(xiàn)象，次表層為隱針狀馬氏體＋顆粒狀碳化物＋少量殘留奧氏體（見圖3）。心部組織同樣為隱針狀馬氏體、顆粒狀碳化物及少量殘留奧氏體，黑白區(qū)分布相當(dāng)明顯，這是軸承鋼較低溫度加熱淬火的特征組織，應(yīng)該屬于正常的軸承鋼淬回火組織（見圖4）。
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斷面的局部區(qū)域?yàn)檠貓A弧坑開裂的細(xì)晶狀斷口，斷續(xù)分布的圓弧坑屬于非金屬夾雜物的脫落坑。在顆粒狀?yuàn)A雜物較多的部位，由于夾雜物與基體組織的結(jié)合力較弱，裂紋沿夾雜物邊緣擴(kuò)展。次表層及心部組織仍然為隱針狀馬氏體＋顆粒狀碳化物＋少量殘留奧氏體，心部存在少量的帶狀碳化物（見圖5～圖 6）。
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（2）2#樣件檢測(cè)  軸承圈內(nèi)壁表層處白亮層較為嚴(yán)重，白亮層為近似等軸狀分布的鐵素體組織，屬于高溫高氧化氣氛形成的全脫碳層，經(jīng)測(cè)量全脫碳層深度達(dá)0.15mm，該組織的強(qiáng)度非常低（見圖7）。白亮層以下色澤較深的為貧碳層，貧碳層深度為0.10mm，組織為隱針狀馬氏體及少量殘留奧氏體。由于貧碳層的碳勢(shì)較低，白色顆粒狀碳化物析出較少（見圖8）。
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軸承圈內(nèi)壁左側(cè)為開裂起始部位，表面脫碳層較為明顯，裂紋的開口處將全脫碳層劈開，斷口的起始部位有晶粒脫落的脆性開裂現(xiàn)象（見圖9）。斷口擴(kuò)展呈沿晶開裂的特征形貌，有些區(qū)域晶粒已經(jīng)大量脫落，斷口二次裂紋的沿晶開裂特征更為明顯（見圖10）。
斷口附近存在大量的晶間熔洞，這是低熔點(diǎn)非金屬夾雜物熔融的特征組織。同時(shí)伴有晶粒脫落的孔洞以及氧化物浸潤(rùn)的沿晶二次裂紋。表明熱加工鍛造過程中，加熱溫度較高，晶界弱化，晶間結(jié)合力顯著降低，在鍛造應(yīng)力作用下局部已經(jīng)形成鍛造熱裂紋（見圖11）。試樣的心部同樣存在較明顯的晶間熔洞組織，顆粒狀碳化物分布也不太均勻（見圖12）。
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4.結(jié)論與分析
夾雜元素硫以化合物的形態(tài)存在于鋼鐵材料的基體中，它首先與錳結(jié)合形成1600℃高熔點(diǎn)硫化錳，剩下的硫與鐵結(jié)合形成1200℃左右低熔點(diǎn)硫化鐵以及980℃共晶硫化鐵，硫化鐵以及共晶硫化鐵才是形成晶間溶洞的低熔點(diǎn)夾雜物。硫化物夾雜雖然沒有氧化鋁夾雜的危害性大，但較多量的硫化物也對(duì)基體組織造成損傷，降低材料強(qiáng)度，增加材料脆性，極易形成鍛造熱裂紋。帶狀碳化物的存在，同樣降低材料強(qiáng)度和韌性，嚴(yán)重的帶狀碳化物更加能夠割斷基體的連續(xù)性。

1#樣件的軸承斷口較為平整，以穿晶斷裂特征為主，局部呈現(xiàn)沿顆粒狀?yuàn)A雜物開裂的圓弧坑，這是低熔點(diǎn)硫化物夾雜分布不均勻造成的。2#樣件鍛造加熱溫度過高，晶界寬化，晶間弱化，甚至形成低熔點(diǎn)夾雜物熔融的晶間熔洞，材料強(qiáng)度顯著降低，在鍛造應(yīng)力作用下，局部區(qū)域產(chǎn)生沿晶開裂的微裂紋。也正是由于鍛造的高溫加熱，使裂紋內(nèi)充滿高溫氧化物。鍛件既存熱鍛開裂的沿晶微裂紋，以及內(nèi)壁表層較嚴(yán)重的脫碳層，進(jìn)一步降低材料的抗拉強(qiáng)度，使工件在壓斷過程中形成多臺(tái)階的應(yīng)力集中裂紋源，然后形成放射狀擴(kuò)展的脆性斷裂特征。

當(dāng)軸承材料兩端存在溫度差時(shí)，熱量自動(dòng)地從熱端傳向冷端的現(xiàn)象稱為熱傳導(dǎo)。外齒轉(zhuǎn)盤軸承是熱能傳遞的一種形式，物質(zhì)的熱傳遞能力可用熱導(dǎo)率來表征。
軸承中傳導(dǎo)熱量的載體是電子、晶格振動(dòng)波和電磁輻射，傳導(dǎo)的總熱量是各載體傳導(dǎo)的疊加。金屬中有大量自由電子且質(zhì)量輕，能夠迅速實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，因而主要靠自由電子傳熱；非金屬浸提，如一般離子晶體晶格中，自由電子很少，晶格振動(dòng)是主要的導(dǎo)熱機(jī)構(gòu)。
熱導(dǎo)率是（thermal conductivity）指在單位溫度梯度下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位轉(zhuǎn)盤軸承橫截面的熱量，反映軸承材料的導(dǎo)熱能力。通常將熱導(dǎo)率低于0.22 W·m-1·K-1的軸承材料稱為隔熱材料。
傅里葉導(dǎo)熱定律：對(duì)于各向同性的物質(zhì)，當(dāng)x軸方向存在溫度梯度dT/dx，且各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間變化（穩(wěn)定傳熱）時(shí)，在△t時(shí)間內(nèi)沿x軸方向穿過橫截面積A的熱量Q，則：
Q = -λ·(dT/dx)·A·△t
負(fù)號(hào)—熱流逆著溫度梯度方向；λ—熱導(dǎo)率或?qū)嵯禂?shù)，W·m-1·K-1；
3.2 熱導(dǎo)率的影響因素
對(duì)軸承的熱導(dǎo)率的主要影響因素有原子結(jié)構(gòu)、溫度、晶粒尺寸、合金成分及氣孔率。