(1)、机械损伤
滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面出现不同程度的沟痕,严重时在接触表面发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤;一般情况下,接触面损伤与烧蚀现象同时存在。造成轴承机械损伤的主要原因是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。
(2)、轴承穴蚀
滑动轴承在气缸压力冲击载荷)的反复作用下,表面层发生塑性变形和冷作硬化,局部丧失变形能力,逐步形成纹并不断扩展,然后随着磨屑的脱落,在受载表面层形成穴。一般轴瓦发生穴蚀时,是先出现凹坑,然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂,裂纹沿着界面的平行方向扩展,直到剥落为止。滑动轴承穴蚀的主要原因是,由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱,在油流紊乱的真空区形成气泡,随后由于压力升高,气泡溃灭而产生穴蚀。穴蚀一般发生在轴承的高载区,如曲轴主轴承的下轴瓦上。
(3)、疲劳点蚀
轴承疲劳点蚀是指,由于发动机超负荷工作,使得轴承工作过热及轴承间隙过大,造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大,或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。因此,使用时应该注意避免轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转;怠速时要将发动机调整到稳定状态;确保正常的轴承间隙,防止发动机转速过高或过低;检查、调整冷却系统的工作情况,确保发动机的工作温度适宜。
(4)、轴承合金腐蚀
轴承合金腐蚀一般是区为润滑油不纯,润滑油中所台的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质,引起轴承合金部分脱落,形成无规则的微小裂孔或小凹坑。轴承合金腐蚀的主要原因是润滑油选用不当、轴承材料耐腐蚀性差,或者发动机工作粗暴、温度过高等。
(5)、轴承烧熔
轴颈和轴承摩擦副之间有微小的凸起金属面直接接触,形成局部高温,在润滑不足、冷却不良的情况下,使轴承合金发黑或局部烧熔。此故障常为轴颈与轴承配合过紧所致;润滑油压力不足也容易使轴承烧毁。
(6)、轴承走外圆
轴承走外圆就是轴承在座孔内有相对转动。轴承走外圆后,不仅影响轴承的散热,容易使轴承内表面合金烧蚀,而且还会使轴承背面损伤,严重时烧毁轴承。其主要原因是,轴承过短、凸榫损伤、加工或者安装不符合规范等。
轴承信息港讯记者:很多朋友在采购NSK轴承的时候,总会问我一个问题,就是其极限转速。
1)标准(G)级公差轴承;
2)向心轴承仅承受径向负荷推力轴承仅承受轴向负荷;
3)=0.1C(C为轴承的基本额定动负荷);
4)刚性的NSK进口轴承座和轴;
5)润滑冷却条件正常。
当轴承在0.1C的负荷条件下运转时,由于滚动体与滚道接触表面间的接触应力增大,致使轴承工作温度升高,润滑剂的性能相对恶化,因此,轴承的极限转速将会相应降低。
对于C/=10的范围,由于极限转速降低很小,故可不予考虑,即按f1=1取值。
对于承受联合负荷作用的向心轴承,由于其承受负荷的滚动体数量增多,摩擦阻力增加,发热量升高,润滑与冷却条件变差,而且作用于保持架上的力也增大,因此,必须根据轴承类型和负荷角的大小,将 NSK 轴承的极限转速乘以一个降低系数f2加以调整。
轴承零件经热处理后常见的质量缺陷有:淬火显微组织过热、欠热、淬火裂纹、硬度不够、热处理变形、表面脱碳、软点等。
1.过热
从轴承零件粗糙口上可观察到淬火后的显微组织过热,但要确切判断其过热的程度必须观察显微组织。若在gcr15钢的淬火组织中出现粗针状马氏体,则为淬火过热组织。形成原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间太长造成的全面过热;也可能是因原始组织带状碳化物严重,在两带之间的低碳区形成局部马氏体针状粗大,造成的局部过热。过热组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。过热严重甚至会造成淬火裂纹。
2.欠热
淬火温度偏低或冷却不良则会在显微组织中产生超过标准规定的托氏体组织,称为欠热组织,它使硬度下降,耐磨性急剧降低,影响轴承寿命。
3.淬火裂纹
轴承零件在淬火冷却过程中因内应力所形成的裂纹称淬火裂纹。造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹深而细长,断口平直,破断面无氧化色。它在轴承套圈上往往是纵向的平直裂纹或环形开裂;在轴承钢球上的形状有s形、t形或环型。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳现象,明显区别与锻造裂纹和材料裂纹。
4.热处理变形
轴承零件在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小的变化而变化,所以热处理变形是难免的。认识和掌握它的变化规律可以使轴承零件的变形(如套圈的椭圆、尺寸涨大等)置于可控的范围,有利于生产的进行。当然在热处理过程中的机械碰撞也会使零件产生变形,但这种变形是可以用改进操作加以减少和避免的。
5.表面脱碳
轴承零件在热处理过程中,如果手岢汹氧化性介质中加热,表面会发生氧化作用使零件表面碳的质量分数减少,造成表面脱碳。表面脱碳层的深度超过最后加工的留量就会使零件报废。表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显微硬度法。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可做仲裁判据。
轴承信息港讯记者:如果所选取轴承的极限速度转速不能满足使用要求时,可采用某些改进技术措施予以提高,以达到较满意的要求。如提高轴承公差差级;适当增大游隙;改用特殊材料和改进保持架的结构;改变润滑方式,如采用油气、油雾和喷射润滑;改善冷却条件等。