（來源：微信號 DMD_bearing）

滾動軸承的使用非常的廣泛，在我們對機械和零部件進(jìn)行維護(hù)維修的過程中，我們常會發(fā)現(xiàn)機械軸承滾道表面黑色點狀缺陷，這種軸承缺陷是如何發(fā)生的呢？根據(jù)了解，下面分享有關(guān)軸承滾道表面黑點缺陷例子以及相應(yīng)原因。

1、滾動軸承滾道表面黑色點狀缺陷形貌圖

如圖1所示，發(fā)現(xiàn)此軸承約30%的內(nèi)圈滾道上分布著數(shù)量不等的黑色點狀缺陷，從形貌上看，類似于軸承內(nèi)圈材料中存在大顆粒的非金屬夾雜物所引起的缺陷。

圖1 內(nèi)圈滾道面上的黑色點狀缺陷

2、試驗分析

2.1非金屬夾雜物檢驗

對非金屬夾雜物進(jìn)行檢驗，結(jié)果如表1所示,均符合GB/T18254-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2掃描電子顯微鏡觀察和能譜分析

采用線切割機在內(nèi)圈上存在有黑點缺陷的部位切取試樣,將其放置在超聲波清洗機中用丙酮、酒精進(jìn)行兩次清洗,取出烘干后放置到JSE-6380型掃描電子顯微鏡中對缺陷區(qū)域進(jìn)行觀察(缺陷編號依次為1#,2#和3#),缺陷的形貌特征見圖2～圖7。

圖2 滾道面上1#缺陷形貌

圖3 1#缺陷的局部放大形貌

圖4 滾道面上2#缺陷形貌

圖5 2#缺陷的局部放大形貌

圖6 滾道面上3#缺陷形貌

圖7 3#缺陷的局部放大形貌

采用EDS7582型能譜儀對黑點缺陷微區(qū)的化學(xué)成分進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表2。

從能譜檢測的結(jié)果可以確定,黑色點狀缺陷部位的主要化學(xué)成分為O、Al、Si等,接近于材料中的氧化物夾雜的成分,也接近磨加工時使用的砂輪磨粒的化學(xué)成分。但是，由掃描電子顯微鏡觀察的結(jié)果可以看出，滾道面上的黑色點狀缺陷部位的物質(zhì)分布與磨削加工方向一致，并均高于周圍的加工面;而材料中的非金屬夾雜物一般是沿著軋制方向分布,并且在磨削力的作用下將發(fā)生剝落,即使殘留在零件上也不會出現(xiàn)高于周圍加工面的現(xiàn)象。所以,排除了黑點缺陷是由于大顆粒非金屬夾雜物導(dǎo)致的可能性。

3、滾動軸承滾道表面黑點的原因及改造

經(jīng)過現(xiàn)場觀察和研究分析后認(rèn)為,滾道黑點缺陷是在超精加工中由于砂輪的磨粒壓入滾道表面所致。超精加工中,油石內(nèi)混入了粗顆粒的沙粒,油石硬度不均勻,油石壓力調(diào)整不合理,超精工藝參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)榷紩斐扇毕?。其中油石質(zhì)量的穩(wěn)定可靠性是保證超精工序不產(chǎn)生黑點狀缺陷的關(guān)鍵。

為了預(yù)防、杜絕此類缺陷的再次發(fā)生,對油石和超精工藝參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1選擇合適的油石

正確選用油石是超精加工的關(guān)鍵，油石選用的正確與否，對加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本都有很大影響。油石既要具有一定的切削性能，又要具有良好的光整拋光性能，才能保證加工質(zhì)量和效率。在這里選用綠色氯化硅(GC)油石，微粉號為W10～W20，組織號為10～12級，硬度等級號為K～P。保證油石質(zhì)量，防止油石中混入粗粒度的沙粒而劃傷零件表面。

3.2選?合理的超精工藝參數(shù)

(1)選擇切削角為10°～20°，既能保證表面質(zhì)量，又能保證生產(chǎn)效率。

(2)將油石振動頻率由原來的粗超540次/min降低為400次/min左右，精超350次/min降低為200次/min左右。

(3)油石的振幅仍為2～4mm，零件的轉(zhuǎn)速仍為粗超700r/min左右，精超760r/min左右。

(4)將油石壓力由原來粗超的1MPa降為0.4MPa，精超由原來的0.6MPa降為0.2MPa。22316CA的內(nèi)圈超精工藝參數(shù)見表3。

滾動軸承滾道表面的黑色點狀缺陷是砂輪的磨粒在磨削過程中壓入滾道表面所致，是在超精工序中產(chǎn)生的。通過選擇合適的油石、修正超精工藝參數(shù)，對超精加工進(jìn)行改進(jìn)后，可完全避免此類缺陷的產(chǎn)生。經(jīng)過兩個多月的運行，沒有再發(fā)現(xiàn)黑色點狀缺陷。