8Cr4M04V軸承鋼表面燒傷檢測方法

隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，對作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件之一的軸承提出了更高的壽命要求。影響軸承壽命的指標(biāo)除了常規(guī)的尺寸精度、裝配精度、硬度、組織等外，表面殘余應(yīng)力、表熱損傷等技術(shù)要求也逐漸被重視。軸承工作表面的殘余壓應(yīng)力能夠提高軸承的使用壽命HJ。一般采用x射線衍射方法測試表面殘余應(yīng)力。表面熱損傷一般指磨削燒傷，工件在磨削過程中表面溫度過高，超過套圈材料回火溫度或淬火溫度，導(dǎo)致表層組織性能發(fā)生改變∞J。通常利用冷酸洗進(jìn)行磨削燒傷檢驗(yàn)，冷酸洗后目測磨削表面顏色，判斷工件是否燒傷。對于繼續(xù)流動(dòng)加工的零件冷酸洗檢測燒傷后一般還需要進(jìn)行除氫處理，該過程不僅影響軸承外觀質(zhì)量，還需增加表面處理工序(如精光飾工序)，增加了生產(chǎn)周期，同時(shí)檢測結(jié)果也難免會(huì)受到人為因素的影響。為了更好地檢測磨削燒傷，國內(nèi)外一直在尋找可以替代冷酸洗檢測磨削燒傷的方法，使用Barkhausen噪聲檢測儀檢測時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)不同材料調(diào)整設(shè)備參數(shù)，對沒有發(fā)生磨削燒傷的零件進(jìn)行標(biāo)樣，確定標(biāo)樣Max／Min技術(shù)要求。上海隆繼在檢測磨削試樣的過程中，當(dāng)數(shù)值偏離標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，則視為產(chǎn)品出現(xiàn)“燒傷"。

試驗(yàn)方法

采用6種磨削方案，制備不同表面狀態(tài)的磨 削樣圈。每種方案加工3個(gè)樣圈，磨削方案參數(shù) 見表1。 

結(jié)果與討論

試樣的殘余應(yīng)力、噪聲值檢測、冷酸洗檢測結(jié)果見表2。檢測結(jié)果顯示， 相同磨削參數(shù)的磨削試樣穩(wěn)定性較強(qiáng)，但由于其 他因素(如套圈材料性能)的影響略有波動(dòng)，故表 2中對第1種磨削方案的3個(gè)試樣進(jìn)行了詳細(xì)分 析。 

同檢測方法的特點(diǎn)和適用性 冷酸洗檢測主要通過觀察磨削表面冷酸洗后 的顏色變化情況判斷是否發(fā)生燒傷，具有直觀、準(zhǔn) 卻、易操作的特點(diǎn)，但其只能檢測磨削燒傷，無法 對磨削表面整體性能進(jìn)行評價(jià)，對磨削表面質(zhì)量 要求具有一定局限性。 采用x射線衍射儀進(jìn)行磨削表面殘余應(yīng)力測 試時(shí)，測試值為拉應(yīng)力，判定為磨削燒傷；反之，無 燒傷。通過應(yīng)力梯度測試可以分析磨削表面、次 表面應(yīng)力分布情況，為優(yōu)化磨削工藝參數(shù)提供數(shù) 據(jù)支持。但表面殘余應(yīng)力測試和應(yīng)力梯度測試時(shí) 間均較長，且屬于破壞性檢測，可應(yīng)用于工藝研究 階段，不建議用在批量生產(chǎn)中。 噪聲檢測是一種無損檢測方法，其 檢測結(jié)果可以量化，不但能夠檢測磨削表面燒傷， 還可以對磨削表面性能的不均勻性進(jìn)行評價(jià)，為 長壽命軸承制造提供更高的表面質(zhì)量保證，是一 種非常有前景的無損檢測方法。作為先進(jìn)的無損 檢測方法，其許多應(yīng)用領(lǐng)域尚未開發(fā)，有待進(jìn)一步 深入研究。

結(jié)束語

冷酸洗、噪聲和殘余應(yīng)力檢測均能 不同程度地表征溝道磨削表面性能。冷酸洗能夠 準(zhǔn)確直觀判斷是否出現(xiàn)磨削燒傷，但無法表征磨 削表面整體性能；殘余拉應(yīng)力是出現(xiàn)磨削燒傷的 一種表現(xiàn)形式；噪聲檢測不但可以檢測 出磨削燒傷，還可以表征磨削表面性能的不均勻 性，是長壽命軸承有效的檢測方法。