呂永江 俞炎江 周文娟
(浙江新昌皮爾軸承有限公司,浙江新昌 312500)
摘(zhāi) 要:通過常規金相檢驗,並結合清潔度檢驗分析了6205軸承失效的原因。結果表明:該軸承由於工作(zuò)在惡劣的環境中(zhōng),且密封不當,致使其內部的(de)潤滑脂受到嚴重汙染,導致軸承過早失效。
關鍵詞:滾動軸承;失效;密封;潤滑脂
用戶反饋(kuì)6205-ZZD軸承在使用不到一天(tiān)的時間,就出現噪聲異常而失效。6205-ZZD軸承安裝使用在某型號的電動機上,其轉速為5000r/min。從失效軸承的表觀情況來看,軸承(chéng)、附件和潤滑脂都已成黑色,清洗後發現軸承內、外圈溝道有小麵積剝落,但鋼球尚(shàng)完好。現對其失(shī)效原因進行(háng)分析。
1 硬度和回火穩(wěn)定性檢(jiǎn)驗
如果套圈回火不足,使用過程中內部組織中的部分殘餘奧氏體會發生馬氏體轉(zhuǎn)變,這樣軸承的體積就會發生變化。如果由此(cǐ)導致圓度變形(xíng),就會影響軸承的噪聲。因此,有必(bì)要對失效套圈進行回火穩定性試驗。回火溫度為160℃,時間4h,回(huí)火(huǒ)前、後的硬度(dù)測試結果如表1所示。
硬度檢測結果表明:軸承的回火時(shí)間足夠,其硬度差在1HRC之(zhī)內,符合JB/T 1255-2001標準要求。
2 金相檢驗
淬、回火組(zǔ)織的好壞及溝道質(zhì)量直接影響到軸承(chéng)的使用壽命。如(rú)果淬火過熱,會導致脆性增大,使得溝道易發生剝落。對軸承進行冷酸洗檢查未發(fā)現溝道磨(mó)削燒傷。其內、外圈的淬、回火組織均為隱晶(jīng)馬氏體+細小(xiǎo)結晶馬氏體+適量的均勻分布的細小殘留碳化物+適量的殘餘奧氏體,按JB/T 1255-2001標準評定為2.0級,屬正(zhèng)常的淬、回火組織(圖1、圖2)。對試樣磨拋(pāo)後進行非金屬夾雜物和碳化物不均性檢驗,結果見表2。從(cóng)表2可知,該材料符合GB/T 18254-2002標準的要求。
3 清潔度檢驗
從失效的樣品(pǐn)軸(zhóu)承上取適量的潤滑脂浸於足量(liàng)的120號(hào)過(guò)濾汽油中,用超聲波清洗5min以上,待潤滑脂均勻分散在油中,將所收集到的溶液利用微孔過濾器進行過濾,使之(zhī)通過0.8μm的過濾膜。將所得濾(lǜ)膜經(jīng)90℃烘(hōng)幹30min,並在盛有幹燥劑的冷卻器皿中冷卻30min。取出過濾膜放在40倍光學顯微鏡下以(yǐ)不同視(shì)野進(jìn)行觀察,發現有異(yì)常雜質,見(jiàn)圖3。
從圖3中可以(yǐ)看(kàn)出(chū):油脂已(yǐ)經受到了嚴重的汙染,顏色呈現黑色,其(qí)中還夾雜有細小的沙粒、橡(xiàng)膠碎片及(jí)微小的鐵屑等。由(yóu)於(yú)軸(zhóu)承的密封件為鐵質的不(bú)帶橡膠的防(fáng)塵蓋,排除密封件橡膠脫落的可能。
將同一批次正常產品進行類似的對比試驗,方法同上。結果是過(guò)濾膜上為淡藍色且均勻分布的清潔油脂,沒有發現任(rèn)何異物。
4 失效分析
從以上的各項檢驗結果表明:該軸承的失效(xiào)不是軸承本身的原因(yīn)所致。
為(wéi)了尋找軸(zhóu)承真正的失效原因(yīn),對軸(zhóu)承的使用工況進行實地考察。該軸承使用在紡機電動機的轉動軸上,電動(dòng)機高速運轉的同時,橡膠傳(chuán)動帶與皮帶輪之間產生磨擦,產生很多橡(xiàng)膠微粒與(yǔ)碎末,而(ér)6205-ZZD的防塵蓋與(yǔ)內圈不接觸(chù),密封(fēng)性能不是(shì)很好。加上防(fáng)塵(chén)蓋(gài)在運轉過程中受到離心力(lì)作用,使得自(zì)身與軸承(chéng)的內圈間隙更大(dà);而(ér)且軸承在裝配過程中,操作(zuò)不當,使防塵蓋有一定的鬆動。結果導(dǎo)致較大的橡膠微粒、碎末及其他雜質進入軸承內部,嚴重汙染了油(yóu)脂。而且尺寸較大的汙染顆粒在軸承(chéng)運轉的過程中,勢必引起碰撞與摩擦,產生異常聲(shēng),Z終導致軸承的早期異常失效(xiào)。
5 結束語
由此可見,在軸承工況比較惡劣時,一定要(yào)注(zhù)意(yì)其(qí)密封結(jié)構的選(xuǎn)擇,且應保證軸承的正確安裝
使得密封達到要求。
來源:《軸承》2010年l0期