Абстрактный:Два из подшипника, которые были изготовлены из стали G20CR2NI4A с карбинизацией + гашением + три раза отказа, разрушенного во время процесса бега . Причины перелома анализировали посредством положения перелома, морфологии, микроструктуры, фазовой композиции и остаточного Austenite, что показано в результате, что в основном причина, что в основном причина, что в основной причине разжира, что в основном приводит к тому, что в основной причине разжирания. Свойство анти -усталости стальной стали, что приводит к инициированию трещины в точке концентрации напряжений, и окончательному перелому .
Определенная компания подшипника использует сталь G20CR2NI4A для производства больших подшипников для стального оборудования . Диаграмма формы подшипников и роликов показана на рисунке 1.. Один набор подшипников имеет 150 роликов, а техническое требование - это то, что ролики должны быть заземленными после глубокого карназации 6 - 0. 8 MMMM, после того, как Grain -Debriper - это глубина straition, что -то вроде погрузчика чем 2 5 мм . маршрутом обработки является стержней. (800-820 градуса × 2 ч) → отказа (150 градусов) → грубое шлифование → Дополнительное отпуск (150 градусов) → тонкое измельчение → мелкое измельчение → тестирование магнитных частиц → Ultra Precision → Grupering . во время использования, два из 150 роликов в наборе урон. Неудача .
1. Экспериментальные методы и анализ
1.1 Наблюдение за морфологией макроскопического перелома
Рисунки 2 (a) и (b) показывают морфологию макроскопического перелома неудавшегося ролика . из морфологии перелома на рисунке 2 (а) видно, что разрушение подшипника роликового ролика принадлежит к типичной нестабильности, которая нанесена на ноуэльс. Перелом . Источники усталости обычно появляются на поверхности компонентов и расположены в центральной точке усталостной дуги . из рисунка 2 (а), видно, что поврежденные ролики сначала генерируют источники усталости во внутренней дыре, как показано на рисунке, а затем пропагандируют, накапливающиеся вдоль роллерс. Они быстро распространяются вдоль осевого направления, вызывая перелом роликов . от направления распространения источника усталости, можно видеть, что трещины распространяются под действием осевой силы, перпендикулярной внутренней отверстии роллера {{9}. Шаг, источник усталости должен генерироваться в месте максимального напряжения . Кроме того, для сломанного ролика форма шагов с обеих сторон различна . Расстояние от конечной поверхности до самой глубокой части шага с одной стороны составляет около 5 мм (конец a), а на глубине другой стороны на глубине. 5 мм, а другая часть, предоставленная производителем
Рис. .1 Схема ролика и подшипника
Из анализа рисунка 2 (b) можно видеть, что ролик разбился на несколько частей . в соответствии с анализом двух предоставленных фрагментов, эти два фрагмента в основном представляют собой половину цилиндрического ролика, поэтому оценивается, что ролик разбился на четыре части, что указывает на то, что множественные источники усталости формировались во время обслуживания. Расположен на шаге, маловероятно, что на них влияют металлургические дефекты, включения или другие факторы . Вместо этого вполне вероятно, что множественные источники усталости образуются одновременно во внутренней дыре из -за неприемлемых значений стресса на основе Mabory Morospulos. Выводы могут быть предварительно проанализированы: существует две причины для сбоя ролика: одна из них заключается в том, что внутренняя структура не имеет квалификации и образует источник усталости, а другая заключается в том, что рабочая перегрузка создает неоправданную стресс и вызывает усталостную неудачу . Следовательно, углубленный анализ внутренней структуры необходим.}, углубленный анализ внутренней структуры .}}.
Рис.
1.2 Проверка композиции и микроструктура наблюдения
Композиция поврежденного ролика была протестирована с использованием спектрометра прямого считывания Spark (OBLF QSN 750) и сравнивался с GB/T 18254-2002 «Сталь с высоким содержанием углеродного хрома». GB/T 18254-2002 standard, indicating that the roller fracture failure is not a problem with the raw material. Therefore, samples were taken from the inner hole and outer surface near the fracture surface of the fractured roller for microstructure analysis, and the results are shown in Figure 3 (a) and (b). In order to better compare and observe, samples were taken from the Та же позиция на роликах, которые не были разбиты для анализа, как показано на рисунке 4 (a ~ d) .
Рис.
Сравнивая рисунок 3 и рисунок 4, можно видеть, что микроструктура перелома подшипника полностью отличается от ролика без разрушения . На поверхности внутренней ямы перелома перелома перелома ролика, как показано на рисунке 3 (а). Матрица представляет собой слой серой черной структуры, с некоторыми белыми частицами, распределенными на нем .. В серой структуре также есть некоторые отверстия . ниже этого слоя структуры, в основном, смешанная структура ацикулярного мартенсита, а плоская лапша мартенсит, и существует определенное количество остаточного аустенита, как показано в точке b {7} {7} {7} {7 at -at -tlest {7} Martensite+сохранил аустенит, см. Точка C .
Из рисунка 3 (b) можно сделать вывод, что микроструктура внешней поверхности перелома ролика не является нормальной структурой после того, как карбинизация и гашение . Существует большое количество грубых иглы, как мартенсит, и остаточные области Austenite на его поверхности {2} Несмотря на то, что фено -фенон не наблюдал, что не подходило наверх, не подходили наверх, не подходили на вспомогательном. Наблюдается в микроструктуре на внешней поверхности ролика, и некоторые трещины простирались вдоль границ зерна ., можно сделать вывод, что даже если ролик не сломается, его внешняя поверхность все равно будет испытывать пилинг.}}}}}}}}}
В тех же условиях материала и процесса поверхность нормального роликового внутреннего отверстия представляет собой нормальную структуру после карбинизации . Структура внутренней поверхности отверстия, как показано на рисунке 4 (A), которая представляет собой смешанную структуру мелкой плоской лапши Мартенсит+карбид+удержанный austenite (маленькая структура Bainite).}} не работает на черной серой структуре. отверстие . Центральной структурой является плоская лапша мартенсит+нижний байнит+сохраняемый аустенит, как показано на рис. Структура мартенсита лапши в центре, как показано на рисунке 4 (d) . Следовательно, процесс термической обработки нормальных роликов может отличаться от процесса поврежденных роликов, и с точки зрения анализа микроструктуры, нормальные ролики должны подвергнуться изотермическому лечению. Образования множественных источников усталости во внутренней дыре, что приводит к усталостному перелому . Следовательно, необходим структурный анализ этого слоя структуры .
Рис. (б) ядро во внутренней стене; (в) внешняя поверхность; (D) внешняя подземная поверхность
1,3 рентгенограмма и определение остаточного аустенита
Металлографический анализ показывает, что существует ненормальная структура на внутренней поверхности сломанного ролика . Структура этого слоя была проанализирована с использованием дифрактометра Philips X'pert Pro Super рентгеновского излучения, и результаты показаны на рисунке 5.
Из рисунка 5 видно, что основными фазами на внутренней поверхности перелома ролика являются железо, железо хром и оксиды никеля железа, что указывает на то, что аномальная структура подвергается суровому окислению ролика во время карбуранирования или гашения . из -за непрерывной поверхности не было накапливаемой на поверхности, пока не была зафиксирована, не была зафиксирована на поверхности завора. Оксид . Кроме того, характеристики усталости контакта у подшипной стали очень чувствительны к небольшим дефектам в стали, причем оксид является наиболее вредным .. Можно видеть, что присутствие этого оксида является ключевым фактором в формировании усталости ~.}}}}}}}}
Рис.
На рисунке 3 (b) можно ясно видеть, что на внешней поверхности поврежденного ролика есть большое количество остаточного аустенита. остаточное содержание аустенита в ролике определяли с помощью XRD, и результаты показаны на рисунке 6.
Из рисунка 6 видно, что разрушенный ролик имеет значительное количество остаточного аустенита . Рисунок 6 (а) показывает, что измеренное количество остаточного аустенита на внешней поверхности составляет 8 57%, а на рисунке 6 (B) показано, что количество остаточного аустенита, измеряемое на поверхности параллельной шлифовки (металл -образец) - металл -образец) - это металл -образец) - это металл -образец) - металл -образец) - это металл -образец) - металл -образец). 19 97%. Присутствие большого количества остаточного аустенита может уменьшить механические свойства, такие как твердость роллера, что делает его более подверженным разрушению под высоким напряжением поперечного деформации . Кроме того дефекты .
Рис. (б) Внутренняя поверхность стены ролика
2. Обсуждение и анализ
Macro analysis shows that roller failure belongs to fatigue failure. The destruction process: Firstly, multiple fatigue crack sources are generated at the step on one side of the inner hole, and the fatigue source is the location with the highest axial load. After the formation of the fatigue source, it first expands radially along the roller. After the crack extends to the Внешняя поверхность, сформируется множественная через трещины, которые быстро распространяются вдоль осевого направления и в конечном итоге приводят к разрушению роллера . из -за того, что несколько усталостных источников расположены на одной и той же стороне шагов, для металлургических дефектов, включений или других факторов, таких как набое, так же, как можно использовать их. На том же этапе происходит в основном ноль . Следовательно, существует две наиболее вероятные причины перелома: одна из них заключается в том, что подшипник подвергается чрезмерным внешним силам во время использования (перегрузка, концентрация напряжения, чрезмерное остаточное напряжение и т. Д. .); Вторая причина заключается в том, что внутренняя структура ролика не соответствовала стандартным требованиям . После анализа, это основная причина .
В соответствии со стандартными требованиями, нормальной структурой поверхности ролика должна быть скрытое игольное мартенсит+тонкий карбид+небольшое количество сохраняемого аустенита, а центр должен быть плоским лапшом мартенсит . Металлографический анализ показывает, что микроструктура поверхности внутренней отверстия сложности, в которой не является то, что на черном сере, в том, что на уровне черного селого, в том, что в основном, в том, что на черном сером, в том, что на основе черного селого, в том, что на основе черно -серого, в том, что на черном сером. Источники усталости подшипника ролика . Согласно рентгеновскому анализу, микроструктура черного серого слоя состоит из оксидов железа, железа хрома и железного никеля . Этот слой оксида не может выдержать нагрузки на нагрузку, лежащие в форме. Точка максимального напряжения (шаг), за которым следует расширение и разрушение . Этот слой оксида должен был быть получен во время процессов гашения или карбинизации . Внешняя поверхность ролика также должна подвергаться окислению, но после шлифования слоя оксида не наблюдалась под металло -микроскопом, а в ячке не было обработано в обработке. слой .
На внешней поверхности роллера. рентгеновского анализа существует большое количество грубого мартенсита и остаточного аустенита, показывающий, что количество остаточного аустенита достигает около 20%, а микрокраки были обнаружены после того, как не будет обнаружено, что даже если у него не сломается, поверхностное обмен на поверхность не будет продолженным периодом. Перегрев во время нагрева и гашения, а также смешанные кристаллические явления, вызванные сегрегацией композиции сырья и полосатой структуры . Кроме того, существуют две проблемы с обработкой роликов: 1) Поверхность внутренней отверстия в ролике подвергается чередующемуся напряжению растяжения ., чтобы избежать устаревшей ущерб, врожденной дырой в Norn Norn Nonn Norny -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -udy {{{5}., чтобы избежать устаревшей повреждения ., чтобы избежать устаревшей ущерб, врожденной, не должна иметь нивне, - {., чтобы избежать устаревшей, а не врожденной - врожденной. Рисунок требует внутренней шероховатости отверстия 1 6. шероховатости внутренней поверхности поврежденного ролика значительно слишком высока . 2) Форма шагов на обоих концах сломанного ролика отличается, и усталостная источник, начиная с глубиной 5 мм, {10}, поэтому на шаг, на какую -то влияние, на какое -то влияние на какое -то влияние на какое -то влияние на какое -то влияние на какое -то влияние также влияет на какое -то влияние на какое -то влияние на какое -то влияние. Чтобы прояснить эту проблему, необходимы точные механические расчеты .
3. Заключение и предложения
Перелом подшипников принадлежит к усталостному перелому, что вызвано сильным окислением на поверхности во время карбинизации или последующего процесса гашения . Оксидный слой не может противостоять забегающему нагрузке в условиях обслуживания, образуя источник усталости в внутреннем дырочном оксидном слое.. Аустенит на внешней поверхности, которая является аномальной структурой, и микротрещины были обнаружены на внешней поверхности . На основе приведенных выше результатов анализа предлагаются следующие предложения по улучшению: 1) строго контролируют карбурбузацию и гашение температуры нагрева, особенно вторая температура нагревания; Тестирование температурной однородности печи и профилактика окисления во время гашения . для гашения оборудования после глубокого карбибинизации, jb/t 8929-1999 «глубокий карбибиризирующий» стандарт имеет строгие правила: температурная однородность оборудования для погашения менее 10 градусов; Управляемая защитная атмосфера должна быть предоставлена . 2), если какие -либо неподходящие вещества смешиваются с карбибиризирующей средой, чтобы предотвратить окисление во время процесса карбибиризации . 3) Холодную обработку подшипников можно рассмотреть для повышения шероховатости изысканности и улучшения шага {{10} после усыновления, не внедряющие внедрения, не наносящие никаких наоборот. Неоснащены, не выдвинувши наоборот. Используйте .
2025 май4 -йНеделя WBM Рекомендация продукта:
Резак:
WBM создает конусные ролики с высокой эффективностью и автоматизацией . ролики образуются на одном автоматическом прессе с холодным заголовком и кормят, вырезаны и пробиваются в матрицу за пять шагов.
Мы можем создать различные типы и размеры конусочные умирания с обеспечением качества, включают в себя: комбинированный удар, внешний рукав, лезвие, комбинированный удар, цилиндр подачи, комбинированные умирают, двойной рукав, вставка .
