滾動軸承的使用非常的廣泛，在我們對機械和零部件進行維護維修的過程中，我們常會發(fā)現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？中華軸承網（簡稱：華軸網）根據了解，下面分享有關軸承滾道表面黑點缺陷列子以及相應原因。

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)現此軸承約30%的內圈滾道上分布著數量不等的黑色點狀缺陷，從形貌上看，類似于軸承內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

對非金屬夾雜物進行檢驗 ,結果如表 1所示 , 均符合 GB /T 18254 - 2002標準的要求。

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 學成分進行檢測 ,檢測結果見表 2和表 3。

從能譜檢測的結果可以確定 ,黑色點狀缺陷 部位的主要化學成分為 O、A l、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 砂輪磨粒的化學成分。但是 ,由掃描電子顯微鏡 觀察的結果可以看出 ,滾道面上的黑色點狀缺陷 部位的物質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高于周圍加工面的現象。所以 ,排除了黑點缺陷是由于大 顆粒非金屬夾雜物導致的可能性。

3、滾動軸承滾道表面黑點的原因及改造

經過現場觀察和研究分析后認為 ,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 ,油石內混入了粗顆粒的沙 粒 ,油石硬度不均勻 ,油石壓力調整不合理 ,超精 工藝參數選擇不當等都會造成缺陷。其中油石質 量的穩(wěn)定可靠性是保證超精工序不產生黑點狀缺 陷的關鍵。

為了預防、杜絕此類缺陷的再次發(fā)生 ,對油石 和超精工藝參數進行了改進。

3.1 選擇合適的油石

正確選用油石是超精加工的關鍵 ,油石選用 的正確與否 ,對加工質量、生產效率和成本都有很 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。保證油石質量 ,防止油石中混入粗粒度的沙 粒而劃傷零件表面。

3.2選擇合理的超精工藝參數

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

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

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

(4)將油石壓力由原來粗超的 1 MPa降為 0. 4 MPa,精超由原來的 0. 6 MPa降為 0. 2 MPa。 22316CA的內圈超精工藝參數見表 4。

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 工序中產生的。通過選擇合適的油石、修正超精 工藝參數 ,對超精加工進行改進后 ,可完全避免此 類缺陷的產生。經過兩個多月的運行 ,沒有再發(fā) 現黑色點狀缺陷。