举例说明轴承套圈磨削变形具体原因及改进措施

轴承零件的质量控制在整个机械行业中是非常严格的，轴承经常因为严重变形而报废。很多厂家在轴承零件制造过程中研磨滚道时，外径严重椭圆，导致轴承不能正常使用，从而报废。为了解决这个问题，下面中碧轴承网(轴承型号查询网)将分享一些实验实例，了解下轴承套圈磨削变形的具体原因。

首先，取轴承套圈样品进行理化检验。

1.变形检测:

从4500个零件中随机选择100个轴承环用于直径变化检测。比率如表1所示。从表1可以看出，轴承套圈两端的变形相对一致，变形大多在0.15-0.20毫米之间..

2.硬度测试:

随机选择六个轴承环，测试其端面硬度。测试值如表2所示。从表2可以看出，每个轴承环的端面都有一个低硬度点，最低硬度达到44.5HRC

3.烧伤检测:

随机选取30个轴承套圈，用4%的硝酸酒精腐蚀，全部烧毁。参见图1和图2。端面烧伤比滚道严重，出现二次淬火烧伤。取一个腌制好的部位进行解剖分析，取样位置在磨烧伤处，如图3所示。测量后，烧伤层约为1.4毫米，形状如图4所示。制备金相样品，50次和500次烧伤分别如图5和图6所示。从图5和图6可以看出，试样存在严重的二次淬火区和高温回火区。

4.回火稳定性测试:

从端面检验的硬度数据(见表2)可以看出，同一零件的表面硬度差异过大，不能用整个套圈进行回火稳定性试验。切割样品后只进行回火稳定性试验，随机选取三个套圈进行线切割。取样见图7。回火在原热处理生产线(辊底炉盐浴火生产线)上进行，原回火工艺为170Cx4h。回火后，在原始硬度点附近进行硬度测试，测试结果见表3。根据标准JB/T1255-2014《滚动轴承用高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》，回火前后硬度差不大于1HRC，回火稳定性合格。从表3的数据可以看出，该批产品热处理后的回火稳定性合格。

5、金相检验:

根据标准JB/T12552014《滚动轴承用高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》，制备金相样品并分级。零件金相组织为3级马氏体，热处理质量合格。回火结构见图8。

第二，通过轴承套圈取样试验进行探讨和分析。

1.从图1~图6可以看出，轴承套圈在磨削过程中严重烧伤，磨削烧伤是由砂轮的摩擦力、切削力等磨削力引起的，造成零件表面塑性变形，产生大量磨削热。磨削热会使磨削区的局部瞬时温度高达1000℃。如果这么大的磨削热没有被切削液及时带走，磨削表层的结构就会发生变化，也就是形成。当磨削热引起的工件表面温度低于轴承钢的转变点时，表面变质层为高温回火组织，经冷酸洗后呈深黑色，如图2、图5所示，该部位硬度降低，造成高温回火烧伤。当工件表面温度高于转变点时，该处表面组织由原来的回火马氏体变为奥氏体，然后由于切削液的快速冷却而发生二次淬火，产生淬火马氏体组织和二次淬火烧伤，如图2和图5中灰色区域所示。

2.从表1可以看出，轴承套圈的变形比较大，套圈两端的变形比较一致，变形大多在0.15-0.20mm之间..这是因为在磨削过程中，在切削力和切削热的作用下，套圈表层也会因金属结构的变化而产生塑性变形和体积变化，从而对工件表层产生内应力。再加工后，内应力重新分布，导致变形”。

3.从表2可以看出，轴承套圈端面硬度值偏差较大，最高硬度值为64HRC，最低硬度值为44.5HRC，轴承套圈局部硬度低是磨削烧伤造成的。此外，表3中的回火稳定性测试结果表明，热处理后的残余应力大部分已经消除，不足以在后期的磨削过程中造成大量变形。

3.通过讨论得出轴承套圈磨削变形的原因及改进措施。

1.轴承套圈的变形是由干磨过程中严重的磨削烧伤(高温回火烧伤+二次淬火烧伤)引起的。

2.为避免研磨轴承套圈时出现研磨烧伤，可从以下几个方面采取改进措施:

●砂轮的合理选择和修整；

●保证切削液喷到磨削区，增加切削液流量，增加切削液压力；

●适当减小磨削深度和进给速度；

●尽可能减少磨削余量。

关键词:方位匹配。