GCr15轴承使用不久，钢球破为两半。

ly__0527 · 发表于 2008-9-17 19:51:25

某深沟球轴承使用约数十小时后，发现钢球破为两半。
请教高手对这种情况的原因进行分析，给出解决方案。
其中图1到图3是相机直接照的，图4是放大镜下照的。

chenjunyy · 发表于 2008-9-17 19:57:59

楼主：建议看一下金相组织，然后再进行分析！

ly__0527 · 发表于 2008-9-17 20:54:43

补充，钢球直径为13.49mm，破裂也是正中间（而不是有点偏）。
金相组织目前还不能看，因为如果金相没有问题（应该是没有问题）那怎么办？

希望高手从破裂外观上给出个解决问题的方案路线，然后再下一步。

wangqinghua196 · 发表于 2008-9-17 21:02:30

是脆性断裂!

wind1.chen · 发表于 2008-9-17 21:42:28

断口明显分为三部分，最外圈有发亮小刻面，这应是裂纹源区，黑色部分是裂纹缓慢扩展区。由裂纹源区的特征判断：可能钢球表面组织有问题，建议做一下金相，有结果了最好发布一下

redbaby616 · 发表于 2008-9-18 11:04:24

对，做一下金相分析，先不要腐蚀，看看夹杂物的含量是否存在超大氧化物夹杂，有没有液析或大颗粒碳化物

ly__0527 · 发表于 2008-9-18 16:18:00

各位好，按捺不住，金相组织已经看了，为淬回火马氏体3级，表面和心部无差异。也无网状和带状碳化物。

另外问一下，传说中的“钢球赤道破裂”是指正中间破裂，还是在环带的位置（即破在环带边缘，离正中间K/2的位置）。

此钢球直径为13.4938，应该算“小球”吧，热处理均匀性差这个理由应该不成立，并且已经看过组织了，心部和表面没有什么差别，都是很均匀的3级。

子衿yang · 发表于 2008-9-18 18:48:07

回7#
钢球的赤道裂纹是在钢球的赤道上，由于材料表面的冷拔应力没有充分消除，在随后的冷冲加工时，钢球中间环边余料处正是钢球赤道位置，此处冷冲时变形最大，晶粒也会挤压变形，当环边被锉削时，又形成较大磨削应力，如果热处理淬火时温度偏高或冷却激烈，又产生较大的组织应力和热应力，此时钢球在赤道处受到几种应力的叠加作用，就形成了钢球的赤道淬火裂纹。

ly__0527 · 发表于 2008-9-18 22:37:00

楼上你好，如图所示。
你说的是裂纹到底是环带位置呢，还是赤道位置？
各种书上都是你这样说的，所以至今愚钝的本人，没搞清楚。

zHANG_999567 · 发表于 2008-9-19 09:55:09

断口形态可分为三部分:表层次表层心部,能否把这三部分的金相组织上传给大家分享?

Allenchao · 发表于 2008-9-19 13:23:48

会不会钢球在淬火后就产生裂纹啦,检查一下其它未使用过的同批次的产品看看

ly__0527 · 发表于 2008-9-19 17:02:50

金相组织为淬回火马氏体组织，表层和心部一样的，我评了3级（各位认为应该评几级？）。回10楼，没有发现表层、次表层、心部组织的差异。

ly__0527 · 发表于 2008-9-19 17:10:40

热酸洗后的状况如图所示。
可以说基本上没有找到可以”定案“的毛病。
只是上报领导说是“推断由于钢球冷镦后残余应力引起”
但结论还没有下，要到下周再说。

ly__0527 · 发表于 2008-9-19 17:25:20

没有发现明显的非金属夹杂物。
只有少量不变形夹杂物。评判为D-细系-0.5级

子衿yang · 发表于 2008-9-19 18:09:25

回9#
环带位置是指两极和赤道之间的位置。两极和赤道位置你标注的正确。

xcy721626 · 发表于 2008-9-20 19:52:15

这破开的钢球很漂亮啊。关键在于断口上那圈黑色的圆环的存在才使得钢球的破裂这么完整，黑色部位肯定是先期形成的，8楼的说明了赤道淬火裂纹的形成可能性，本人在想，还有一种可能性是在切环边的时候就形成了，然后经过软磨等工序，到热处理工序时使原裂纹表面成黑色。两种现象对钢球外表面为什么是闭合的感到费解

子衿yang · 发表于 2008-9-21 12:00:18

回16#
我也感到疑惑呀！看钢球的断口黑色位置应该是在软磨或热处理工序已经裂了，但裂纹为什么在终检工序没发现呀！还能上机使用。

xiao鱼 · 发表于 2008-9-21 21:28:40

原帖由 xcy721626 于 2008-9-20 19:52 发表
这破开的钢球很漂亮啊。关键在于断口上那圈黑色的圆环的存在才使得钢球的破裂这么完整，黑色部位肯定是先期形成的，8楼的说明了赤道淬火裂纹的形成可能性，本人在想，还有一种可能性是在切环边的时候就形成了，然后经过软磨等 ...

同意你的猜测，因为楼主的第一张照片钢球断口明显有三层颜色，组织应该有区别，但楼主讲组织没有区别。那么由此分析，这裂纹是在淬火时出现的可能性比较大，黑色部分可以确定此推测。而最外层的白色我认为是后续的冷作硬化产生的，还是请楼主看一下金相组织，马氏体分布没区别，碳化物的大小及多少是不是有些区别呢？个人观点，请指正。

ly__0527 · 发表于 2008-9-22 18:10:40

楼上各位十分感谢。
最终结论本人也不知道了，因为这是外单位委托我们做的，我们检测热处理没有发现问题。符合JB/T 1255及相关标准后，就不能说什么了。我的结论是建议委托单位查找冷镦工序的原因、或把冷镦后的样品送来检测。（但送检是要收人家钱的，人家可能不太愿意，反正上面检的这几项都合格）最后按领导的修改结论是“建议委托单位检查钢球是否混球”。

ZX771 · 发表于 2008-9-22 20:27:16

钢球平整地沿赤道线开裂，断口分为3个区域：最外圈有发亮小刻面，就是裂纹源区；深灰色部分依稀可见环状的回止线，是裂纹疲劳扩展区；中央浅灰色区域为瞬断区，面积约占整个断裂面的1/2，出现这么大面积瞬间断裂带，如果金相组织没问题，就可能是钢球存在较大的内应力。我推测这与料坯镦制有较大关系，如果料坯尺寸不精确控制个别偏大，镦制时受力最大的环带部分晶格严重畸变，甚至已经出现裂纹。晶格畸变严重的地方在加热淬火后会出现不正常组织（晶粒过分粗大），建议沿着两极方向剖样检查，分析裂源区的组织形态，该区有发亮小刻面估计形成粗晶的可能性很大。

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