生产轴承套圈表面“黑斑”成因分析

1 试验材料及方法

原料为兴澄特钢生产的GCr15SKF轴承钢。

工艺路线：100t EBT电炉冶炼-LF精炼-VD真空处理-CCM300方坯温送(或进缓冷坑)-连轧-锯切定尺-精整-检验入库。

在产生“黑斑”处截取试样，用JSM-5600LV扫描电镜和NORAN能谱仪进行观察及相应物相分析。

2 试验结果

试样经无水酒精清洗后用扫描电镜观察发现“黑斑”为大大小小的腐蚀坑及腐蚀麻点，平行条纹为磨加工的切削条纹。

腐蚀坑经放大后观察其中有腐蚀产物，用能谱分析检测到较高含量的氧、硫、氯、钠、钾等元素，无夹杂物，可判定并不是钢材本身的间题，可能是加工过程中引起的。因为酸洗液中有氯，而磨削时使用的冷却液里有钠，钾等元素。

将腐蚀麻点处高倍放大，有一层腐蚀产物砚盖着，其形貌为龟裂状的泥状花样。白色小颖粒为钢中碳化物，这是由于碳化物不易被腐蚀而残留在表面。

3 讨论和分析

有文献介绍 “黑斑”缺陷产生为聚集的夹杂物造成，经扫描电镜观察及能谱分析可知，SKF轴承表面的“黑斑”主要是由于氯及钠、钾离子引起的点腐蚀，未发现聚集的夹杂物。氯离子是荒管在酸洗时由酸洗液带入的，当金属表面的部分氧化膜由于某种原因(可能是擦伤或碰伤)遭到破坏，则致使残留酸液中的Cl-入侵，与表面的金属反应成为阳极，而其余为阴极，形成微电池。

致使金属表面被腐蚀成很多的腐蚀坑，而含Cr的碳化物不易被腐蚀则保存下来。蚀坑周围由阴极反应产生的碱促进了钝化，因而抑制了腐蚀.钠、钾离子是SKF轴承管在车削加工时由冷却液带入的，它的入侵加快了腐蚀的进行。为防止类似现象发生，在制造工艺过程中必须严格防止工件与氯、钠、钾等离子的介质接触，酸洗表面氧化皮时需洗净残留的酸液，而且车削加工后要洗净表面的冷却液。按此措施，以后的生产中再未发生过类似情况。

4 结论

通过电镜和能谱分析，发现“黑斑”缺陷为加工过程中酸洗液清洗不干净局部产生点腐蚀，后又经冷却液中Na、K阳离子的促进而造成的。

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（五二倒置 大国统一 龙出东方 腾达天下 龙腾刘兴邦）

轴承套圈表面常见质量问题及原因

轴承套圈滚道是轴承的工件表面，它的质量好坏将直接影响轴承的工作性能和使用寿命。在使用过程中，我们也会经常发现轴承套圈表面常见一些质量问题，这样质量问题是怎样产生的呢？

1、表面粗糙度不好

产生原因：超精加工时间不够，磨石压力过高，磨石振动频率相对过高，精超精加工工件转速过低。

2、超精瘤

超精加工后在加工表面形成的大小、形状不同的凸起颗粒，这主要是由于磨削微粒在瞬间高温高压的作用下烧结在被加工表面，它的存在增大了轴承的振动值，降低了轴承的使用寿命。

产生原因：磨石压力过高。超精加工前表面粗糙度值过高，工件转速过高，切削润滑液冷却不充分，轴承套圈磨削加工的剩磁过大。

3、丝子

超精加工后被加工表面产生的网状划痕。

产生原因：磨石杂质太多，粒度不均匀;切削液有杂质，冲洗不足。

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4、彗星痕

超精加工过程中，由于个别较大金刚石颗粒脱落或堵塞于工件表面的低凹处，随着超精加工压力及工件的旋转形成彗星痕。

产生原因：正确选择磨石，降低磨石压力。

5、砂轮花

产生原因：加工表面磨加工时砂轮花太粗，粗超精加工时工件转速太高，粗超精加工时间太短，粗超精加工时磨石压力太小，磨石摆角过小。

6、端面轴向窜动量过大

产生原因：工件偏心量过小，导致工件旋转不稳定，径向圆跳动大，磨石摆动中心与工件滚道曲率中心不重合，工件定位时端面支承面上有杂物，导致端面轴向窜动量过大，磨削工序几何精度不好，工件经过多次返修。

7、圆度、波纹度不好

产生原因：工件偏心量过小;精超精加工工件转速过大，引起机床振动;磨石宽度不够，包角过小;辊棒定位时支承角太小，不能驱动套圈正常旋转;磨削工序圆度、波纹度过大。

8、球轴承滚道超精加工后滚道曲率不好

产生原因：摆动中心与滚道曲率中心不重合:磨石宽度过大，包角过大。

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