作者：楊永鋒　王（wáng）鵬飛

摘　要（yào）：軸承在（zài）熱（rè）裝後空冷，發（fā）現內圈開裂。為此，對開（kāi）裂的軸承內圈進行了化學成分分析和金相（xiàng）檢驗，以揭示內圈開裂的原（yuán）因。結果（guǒ）表（biǎo）明，該軸承內圈的化學成分和低倍組（zǔ）織均合（hé）格，但有不良組（zǔ）織托氏體存在，降低了內圈的強度，導致其開裂。

關鍵詞 ：軸承；開裂；托氏體（tǐ） 

在工業齒輪箱運行過程中，軸承是機械運轉中非常重要的部（bù）件之一。作為承載（zǎi）和轉動的零部件，軸承損壞導致（zhì）其他相關部件連鎖損壞造成的損失非常驚人。為此，軸承失效分析及相關預防措施就顯（xiǎn）得非常重要。

1　理化檢驗

1.1 宏觀檢測 

太原（yuán）重型機械集（jí）團齒輪傳（chuán）動分公司外購的兩套軸承經熱裝後自然冷卻（què），第二天發現開裂。該套開裂軸承內圈尺寸為260ｍｍｘ480ｍｍｘ130ｍｍ（見圖1），開裂部位為軸承內（nèi）圈，裂紋垂直於周向，已完全斷（duàn）開，如圖2所示（shì）。切割將軸承內斷口（kǒu）剖（pōu）開，可以看到斷麵平齊，裂紋始於一側端麵，屬典型過應力脆斷，如圖3所示[1]。軸承內圈縱向試片酸浸試驗未發（fā）現其他缺陷，可（kě）知軸承內圈低倍組織合格，如圖4所示[2]。

1.2 化學成分分析

將斷裂軸承內圈進行化學成分分析，結果（guǒ）如圖表（biǎo）1所示。從表1可知，該軸承材料符合軸承鋼材質要求。

1.3 硬度測試

將斷裂軸承內圈進行硬度測試，結果如表2所示。從表2試驗結果可知，該斷（duàn）裂軸承內圈（quān）硬度合（hé）格。

1.4顯微組織觀察 

對斷裂軸承內圈裂紋處取樣進行顯微組織觀察，結（jié）果如表3和圖5、圖（tú）6所示。從檢測結（jié）果可（kě）知，軸承內圈純（chún）淨度合格，碳化物合格，但顯（xiǎn）微（wēi）組織中出托氏體，屬淬火欠（qiàn）熱（rè）組織[3]。

2　分析和討（tǎo）論 

軸與軸承內圈采（cǎi）用熱裝基孔製過盈配合。通常重（chóng）載產品均要求有（yǒu）較大的過盈量，以防工作（zuò）中打滑，但當過盈量過（guò）大時會直接導致過應力脆斷。過盈量過大的原因為軸（zhóu）承內（nèi）圈孔加工尺寸（cùn）偏小或軸偏大。另外，安裝定位後，如果兩者同（tóng）軸度偏差較大，也會內圈端麵（miàn）直接加大事實上的過盈量，引起過應力（lì）脆斷。

軸承內圈材料組織出現托氏體（tǐ），屬淬火欠熱形成（chéng）的缺陷組織。雖然宏觀硬度值（zhí）合格，但托氏體（tǐ）微觀硬度（dù）低於回火馬氏體， 直接形成微觀軟點，降低了材料（liào）的力學性能，尤其後期使用過程中耐接觸疲勞性差，易（yì）引起早期點蝕。此外，托氏體組織對材料斷裂強度有一定影（yǐng）響，在熱裝後也（yě）有可能對開裂產生一定的促進作用。

3　結論（lùn） 

通過對軸承內圈斷口度進行宏觀（guān）檢測、顯微組織觀察、化學成分分析、硬度（dù）測試等方法，對斷裂軸承開（kāi）裂原因進行分析，發（fā）現斷裂軸承內圈材質合格，純淨（jìng）度合格，致密度、均勻性良好。軸承內圈開裂屬（shǔ）熱裝後過應力（lì）脆斷，原因為過（guò）盈配合形成的應力過大所致。過應力來源可能（néng）為過盈量過大、安裝同軸度偏（piān）差大。此外，材料中拖氏體組織（zhī）對軸（zhóu）承的斷裂強度有（yǒu）一定影響，在熱裝後也有可能對開裂產生一定的促進作用。

參考文獻（xiàn）

［1］中國機械工程學會熱處理學會．熱處理手冊：第４卷［M］.北京：機械工業出版，2008．

［2］王廣生．金屬熱處理缺陷分析及案（àn）例［M］.北 京：機械工業（yè）出版，2007．  

［3］成大先． 機械設計基（jī）礎 ：第 1卷 ［ Ｍ ］. 4版．北京：化學工業（yè）出版（bǎn） 社，2002.

來源：熱處理

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