失效分析,軸承斷裂失效分析

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1、失效分析，軸承斷裂失效分析上海寶冶失效分析I軸承失效分析I軸承斷裂失效分析（肖小京15800304138）在分析軸承失效的過程屮，往往會碰到許多錯綜復雜的現(xiàn)象，各種實驗結(jié)果可能是相互矛盾或者主次不清，這就需要經(jīng)過反復實驗、論證，以獲得足夠的證據(jù)或反證。只有運用正確的分析方法、程序、步驟，才能找到引發(fā)失效的真正原因。一般情況下軸承失效分析大體可分為以下三個步驟：失效實物和背景資料的收集、對失效實物的宏觀檢查和微觀分析。失效實物和背景材料的收集盡可能地收集到失效事物的各個零件和殘片。充分了解失效軸承的工作條件、使用過程和制造質(zhì)量等。具體內(nèi)容包括：（1）主機的載荷、轉(zhuǎn)速、

2、工作狀況等軸承的設(shè)計工作條件。（2）軸承及其相關(guān)部位其他零件的失效情況，軸承失效的類型。（3）軸承的安裝運轉(zhuǎn)記錄。運轉(zhuǎn)使用過程中有無不正常操作。（4）軸承工作中所承受的實際載荷是否符合原設(shè)計。（5）軸承工作的實際轉(zhuǎn)速及不同轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的頻率。（6）失效時是否有溫度的急劇增加或冒煙，是否有噪聲及振動。（7）工作環(huán)境中有無腐蝕性介質(zhì)，軸承與軸頸間有無特殊的表面氧化色或其他沾污色。（8）軸承的安裝記錄（包括安裝前軸承尺寸公差的復驗情況），軸承原始間隙、裝配和對中情況，軸承座和機座剛性如何，安裝是否有異常。（9）軸承運轉(zhuǎn)是否有熱膨脹及動力傳遞變化。（10）軸承的潤滑情況，包括潤

3、滑劑的牌號、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。（口）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標準或圖樣耍求。（12）軸承的制造工藝過程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒有表面磨削燒傷。（13）失效軸承的修復和保養(yǎng)記錄。（14）同批或同類軸承的失效情況。在收集實際背景材料工作屮，全部滿足上述要求是很難的。但收集到的資料越多，無疑會更有利于得到正確的分析結(jié)論。2?宏觀檢查對失效軸承進行宏觀檢查（包括尺寸公差測量和表面狀態(tài)檢查分析）,是失效分析最重要的環(huán)節(jié)。總體的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損壞部位的特征，估計造成失效的起因，察看缺陷

4、的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征，并截取適當部位做進一步的的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括：（1）外形和尺寸的變化情況（包括測振分析、動態(tài)函數(shù)分析和滾道圓度分析）。（2）游隙的變化情況。（3）是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。（4）是否有裂紋，裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。（5）磨損是什么類型的，對失效有多大作用。（6）觀察軸承各零件工作表煩變色的情況和部位以確定其潤滑情況和表面溫度效應(yīng)。（7）對失效特征區(qū)主耍觀察有無異常磨損、外來顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。（8）冷酸洗法或熱酸洗法檢驗軸承零件原始表面有無軟點、脫碳層和燒傷，特別是

5、表血磨削燒傷。（9）用X射線應(yīng)力測定儀器測量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。宏觀檢查的結(jié)果，有時可基本判斷失效的形式和原因，但要進一步確定失效的性質(zhì)，還必須取得更多的證據(jù)，做微觀分析。3.微觀分析失效軸承的微觀分析包括光學金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反證。微觀分析中最常用、最普遍的方法是光學金相分析和對表面硬度檢測。分析的內(nèi)容應(yīng)包括：（1）材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標準和設(shè)計要求。（2）軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求。（3）表層組織是否存在脫碳層、托氏

6、體和其他表面加工變質(zhì)層。（4）測量滲碳層等表面強化層和多層金屬各層組織的深度，腐蝕坑或裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)裂紋的形狀和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。（5）根據(jù)晶粒大小、組織變形、局部相變、重結(jié)晶、相聚集等判斷變形程度、溫升情況、材料種類及工藝過程等。（6）測量基本硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。（7）斷口觀察與分析。用掃描電子顯微鏡定性分析和測量觀察斷口。（8）電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測出斷口的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個步驟是一個由表及里逐步深入的分析過程。具體每一步驟中包含的

7、內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的類型和特點，視具體情況取舍，但分析步驟是缺一不可的。而且在整個分析過程中，分析結(jié)果應(yīng)始終與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來，綜合考慮。軸承過早失效的金相分析軸承在工作中，由于種種復雜的原因，諸如結(jié)構(gòu)不合理，材料質(zhì)量差，性能低，工作表面上的缺陷，沖擊，振動，安裝不當和潤滑不良等，均能造成軸承早期失效。然而，在某些情況下，有的軸承根本就未投入使用（運行），只是用戶在裝機過程中原先的完整面貌即遭破損，失去了使用性，造成軸承過早失效。本文所要揭示的就是屬于這種失效形式的一個實際例子。一、失效背景某動力機廠在組裝S195柴油機齒輪箱時，岀現(xiàn)6205深溝球