8Cr4M04V軸承鋼表面燒傷檢測(cè)方法

隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)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(cè)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(guò)程中表面溫度過(guò)高，超過(guò)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(cè)磨削表面顏色，判斷工件是否燒傷。對(duì)于繼續(xù)流動(dòng)加工的零件冷酸洗檢測(cè)燒傷后一般還需要進(jìn)行除氫處理，該過(guò)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(cè)結(jié)果也難免會(huì)受到人為因素的影響。為了更好地檢測(cè)磨削燒傷，國(guó)內(nèi)外一直在尋找可以替代冷酸洗檢測(cè)磨削燒傷的方法，使用Barkhausen噪聲檢測(cè)儀檢測(cè)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)不同材料調(diào)整設(shè)備參數(shù)，對(duì)沒(méi)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(cè)磨削試樣的過(guò)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(jiàn)表1。 

結(jié)果與討論

試樣的殘余應(yīng)力、噪聲值檢測(cè)、冷酸洗檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。檢測(cè)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(duì)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(cè)方法的特點(diǎn)和適用性 冷酸洗檢測(cè)主要通過(guò)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(cè)磨削燒傷，無(wú)法 對(duì)磨削表面整體性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)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(cè) 試時(shí)，測(cè)試值為拉應(yīng)力，判定為磨削燒傷；反之，無(wú) 燒傷。通過(guò)應(yīng)力梯度測(cè)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(cè)試和應(yīng)力梯度測(cè)試時(shí) 間均較長(zhǎng)，且屬于破壞性檢測(cè)，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(cè)是一種無(wú)損檢測(cè)方法，其 檢測(cè)結(jié)果可以量化，不但能夠檢測(cè)磨削表面燒傷， 還可以對(duì)磨削表面性能的不均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為 長(zhǎng)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(wú)損檢測(cè)方法。作為先進(jìn)的無(wú)損 檢測(cè)方法，其許多應(yīng)用領(lǐng)域尚未開(kāi)發(fā)，有待進(jìn)一步 深入研究。

結(jié)束語(yǔ)

冷酸洗、噪聲和殘余應(yīng)力檢測(cè)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(wú)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(cè)不但可以檢測(cè) 出磨削燒傷，還可以表征磨削表面性能的不均勻 性，是長(zhǎng)壽命軸承有效的檢測(cè)方法。