Analyse des facteurs clés affectant les modes de défaillance des roulements et la couche de surface de travail

Les modes de défaillance communs des roulements incluent principalement: la fatigue de contact de surface, l'usure abrasive, l'usure adhésive et l'usure corrosive . se produisent généralement sur la surface de travail et la couche de surface du roulement ..

L'étude de la qualité de la surface de travail du roulement couvre généralement les aspects suivants:
l Analyse de la morphologie de la surface;
l Étude structurelle des matériaux de surface et des couches métamorphiques;
l Évaluation de l'état de contrainte de surface;
L et discussion sur l'usure de surface et l'état de corrosion .
Étant donné que la surface de travail du roulement est soumise à un traitement chaud et au froid et à l'action des milieux de lubrification, sa microstructure, ses propriétés physiques et chimiques et ses propriétés mécaniques sont souvent significativement différentes de celles à l'intérieur du roulement ., ces surfaces affectées sont appelées couches métamorphiques de surface . Si ce métamorphisme est causé par le processus de grain Couche . Par conséquent, l'analyse de la couche de dégradation de la surface de roulement n'est pas seulement une partie importante du contrôle de la qualité, mais aussi une base clé pour le diagnostic de défaillance .
D'après le mécanisme de formation de la couche de dégradation de broyage, de la chaleur et de la force de broyage sont les principaux facteurs d'influence, qui sont les suivants:
1. Influence de la chaleur de broyage
Pendant le processus de broyage, une frottement intense se produit entre la roue de broyage et la pièce, libérant une grande quantité d'énergie, ce qui fait que la zone locale se réchauffe instantanément . à travers le modèle de calcul de la conduction thermique ou la méthode de mesure de la température infrarouge / thermocouple, il peut être connu que la température instantanée de la zone de broyage peut atteindre 1500 degrés dans 0 {{3} 1 million. Une telle température élevée peut entraîner les problèmes suivants:
oxydation de la température de la température de la couche de surface;
La structure lamorphe apparaît dans la structure métallique;
La température à température lhigh ou la trempe secondaire se produit;
Lin Cas sévères, il peut même provoquer des brûlures de surface ou des fissures .
2. couche d'oxyde de surface
Une température élevée instantanée provoquera la formation d'une fine couche d'oxyde de fer avec une épaisseur d'environ 20 ~ 30 microns à la surface de l'acier . L'épaisseur de la couche d'oxyde est étroitement liée à l'épaisseur de la couche métamorphique globale.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}.
3. Couche de structure amorphe
Lorsque la surface est chauffée à un état en fusion, le métal fondu refroidira rapidement pour former une couche amorphe avec une épaisseur d'environ 10 nanomètres . Bien que cette couche ait une dureté et de la ténacité élevées, elle est très mince et peut être facilement éliminée pendant l'usinage de précision . et peut être facilement éliminé pendant l'usinage de précision . et peut être éliminé pendant l'usinage de précision . et peut être éliminé pendant l'usinage de précision . et peut être facilement éliminé lors de l'usinage de précision . et
4. couche de température à haute température
Si la température de broyage est supérieure à la température de température du matériau mais n'atteint pas la température austénitisante, la surface de la pièce subira une transformation de ré-tempérament ., cela entraînera une diminution de la dureté du matériau, et plus la température est élevée, plus la dureté est évidente . et plus
5. Lyer de trempe secondaire
Lorsque la température locale dépasse la température à austenité (AC1), le métal de surface sera à nouveau éteint pour former la martensite . bien que le nom soit "trempé", en raison d'un refroidissement insuffisant, cette couche apparaît souvent comme une couche de température à haute température avec une dureté extrêmement faible .
6. Fissure de broyage
La tremblement secondaire modifie la distribution de contrainte sur la surface de la pièce . à la jonction de la zone de température à haute température et de la zone de trempe secondaire, ces fissures se forment facilement en raison de la concentration de contrainte de traction de traction . mis au rebut .
7. couche métamorphique induite par la force de broyage
La force de coupe, la force de compression et la force de frottement dans le processus de broyage agissent ensemble sur la surface, ce qui est facile à produire une couche de déformation plastique hautement orientée et une couche de durcissement de travail, provoquant ainsi des changements dans le stress résiduel .
8. Couche de déformation plastique froide
Chaque grain abrasif est équivalent à un petit avantage de coupe, souvent avec un angle de râteau négatif . Pendant le processus de coupe, les grains abrasifs produiront également des effets d'extrusion et de laboratoire évidents sur la surface de la pièce, formant ainsi une couche d'augmentation de la couche de déformation plastique . {le degré de déformation des augmentations avec l'augmentation de l'usage des roues et du taux de nourriture} {2}
9. couche de déformation thermoplastique
Affectée par une température élevée instantanée, la limite élastique du matériau de surface est considérablement réduite . Sous l'action de compression et de frottement, le métal de surface est sujet à l'écoulement plastique . Ce degré de déformation à haute température augmente avec l'augmentation de la température de surface .
10. Travail en durcissant la couche
Dans les tests de microdureté et l'analyse métallographique, il est souvent constaté que la dureté augmente due à la déformation, ce qui apporte également des défis au meulage supplémentaire du matériau .
11. Influence de la couche de décarburisation
En plus du meulage, du chauffage pendant la coulée ou du traitement thermique peut également provoquer une décarburisation de surface . Si la couche de décarburisation n'est pas complètement supprimée par traitement ultérieur, il affaiblira la dureté de surface et la résistance structurelle, devenant un danger caché d'une insuffisance précoce du soulèvement .,, devenant un danger caché de l'insuffisance précoce du roulement .,
En résumé, le changement dans la qualité de la surface des roulements est profondément affecté par de nombreux facteurs tels que le broyage de la chaleur, l'action mécanique et l'environnement de traitement . Des recherches approfondies sur le mécanisme de formation et la structure organisationnelle de ces couches métamorphiques contribueront à améliorer la qualité de traitement et la durée de vie des roulements, et est un lien clé dans le contrôle de la fiabilité de la relève .}, et est un lien clé dans le contrôle de la fiabilité de la relève.