Сумиране су идеје и методе анализе површинских дефеката челичних куглица у процесу хладне обраде.
Апстрактан:Уводе се уобичајени површински дефекти на челичним куглицама, а анализирају се углавном недостаци готових челичних куглица. За површинске дефекте дата су два случаја анализе, а сумирани су идеја и методе анализе за површинске дефекте челичних куглица током процеса хладне обраде．
Кључне речи:котрљајући лежај; челична лопта; површински дефект; Скенирање електронска микроскопија; металографски преглед
Челична кугла је оптерећење лежаја котрљајућег елемента у кугличном лежају и један је од најважнијих делова. Процес његове обраде од хладног качења (или топлог ваљања и ковања) до завршног чишћења и паковања укључује многе поступке обраде, а сваки поступак обраде може имати утицај на квалитет површине лопте. На перформансе носиве површине ће директно утицати.
Што се готових челичних куглица тиче, чешћи недостаци су: површинске микропукотине, површинске меке тачке, површинске огреботине и површинске црне мрље. Сваки недостатак може довести до љуштења од замора и чак лома челичне куглице током рада, што резултира раним кваром лежаја. Веома је важно користити различите методе анализе како би се што пре открио основни узрок површинских дефеката и на време изнеле противмере.
У овом раду се углавном анализирају површински дефекти две врсте челичних куглица путем макро посматрања, микро анализе, металографске инспекције и хладног кисељења и сумирају се идеје и методе анализе површинских дефеката изазваних челичним куглицама у процесу хладне обраде кроз кућишта. .
1. Идеје анализе и избор метода
1.1 уобичајени недостаци на површини челичне кугле
Методе обраде челичних куглица се углавном деле на хладну и топлу обраду: мале челичне куглице се углавном формирају хладним качењем, док се велике челичне куглице формирају врућим ваљањем или врућим ковањем. Површински дефекти настали различитим методама обраде такође имају своје карактеристике. Уобичајени дефекти на површини челичне куглице углавном укључују следеће категорије: површинске пукотине сировина, дефекти хладне и вруће обраде, пукотине при гашењу, оштећења екструзијом, мрље од корозије и меки замор при млевењу. Морфолошке карактеристике, металографска структура, методе анализе и противмере сваког дефекта су различите. Очигледни недостаци на површини готових челичних куглица, као што су површинске пукотине сировина и пукотине при гашењу, елиминисане су у процесу обраде. Постоји отприлике 7 типова уобичајених површинских недостатака. Видети табелу 1 за карактеристике морфологије дефекта и одговарајуће методе анализе.
1.2 избор метода анализе
Према морфологији дефекта површине челичне кугле, типови дефекта и методе анализе се прелиминарно бирају, прегледају и анализирају у комбинацији са табелом 1. Ако је величина дефекта мала, потребно је извршити посматрање скенирајућим електронским микроскопом и анализу енергетског спектра. утврдити микроморфологију и састав унутрашњег микрорегиона дефекта; Затим сецирати дефект, металографском методом посматрати дубину дефекта и околну металографску структуру, донети свеобухватан суд према резултатима и на крају утврдити врсту и узрок површинског дефекта челичне кугле.
број | Тип дефекта | Карактеристике изгледа | Микроморфолошке карактеристике | Аналитичка метода |
1 | Хладно штанцање преклапање | У облику је кружног лука, углавном распоређеног дуж поларне ивице челичне кугле | Пукотина је пресавијена, са јаком декарбонизацијом са обе стране и често праћена сивом оксидном љуском | Генерално, металографски микроскоп се користи за посматрање и анализу металографске структуре са обе стране пукотине; Морфологија и локација пукотина одређивана је методом врућег кисељења |
2 | Дефект хладноће | Линеаран је и углавном је распоређен у близини екватора | Пукотина је углавном плитка, праћена декарбонизацијом и сивом оксидном скалом са обе стране | За посматрање и квалитативну анализу коришћени су металографија и електронски микроскоп у комбинацији са енергетским спектрометром; Метода прања врућом киселином се користи за одређивање положаја дефеката на челичној кугли |
3 | Мрље корозије | Већина дефеката је насумично распоређена и појављују се као мрље или рупе различитих величина | Плитка је, са природном границом и без видљивих оштећења. Процес настанка дефекта може се грубо одредити према металографској структури дна | |
4 | Меко млевено дробљење | Оштећење које изазивају тврде честице у процесу меког млевења изгледају као насумично распоређене црне тачке | Плитка, са јасним и глатким ивицама или очигледним огреботинама, и декарбонизацијом или карбуризацијом на дну | |
5 | Замор меког млевења | Површина изгледа као црне тачке или јаме различитих величина и облика | Према анатомији, на површини се налази лабав слој, са малим пукотинама и малим рупама на њему, очигледна декарбонизација на дну и могуће оксидна скала | |
6 | Згњечење брусног кола | Углавном су то огреботине од тврдог брушења, које су пругасте или тачкасте огреботине | Дефекти су углавном плитки и нема абнормалности као што су декарбонизација и корозија на дну | За посматрање и анализу коришћени су металографија и електронски микроскоп |
7 | Осипање карбида | Површина изгледа као мале црне тачке различитих величина и облика | Дефект се налази на лежишту карбида велике величине, које је веома плитко и нема абнормалности као што су декарбонизација и корозија на дну |
2. Cасе анализе
2.1 дефекти хладног наслова
Технологија обраде шарже челика 9Цр18＜ 9.525 мм готове челичне куглице су следеће: хладно сабијање → лагано млевење → каљење и каљење → тврдо млевење → млевење. Када су челичне куглице (неколико честица) ове серије прегледане 100 пута под микроскопом, установљено је да око 20 одсто производа има линеарне и тригеминалне дефекте на површини.
2.1.1 посматрање скенирајућим електронским микроскопом и анализа енергетског спектра
Две челичне кугле су насумично узете из ове серије, а подручје са дефектима означеним на површини челичне кугле посматрано јеЈСМ-6380ЛВскенирајући електронски микроскоп, а затим су анализиране компоненте дефектних деловаЕДС. Tрезултати су показали да су дефекти на површини две челичне кугле троструки и тамно сиви; При великом увећању, материјал у дефекту је релативно лабав (слика 1), а абнормални елементи у његовом саставу су углавном кисеоник и калцијум у траговима, што указује да је сива страна материја углавном оксид (слика 2).
2.1.2 металографско испитивање
(1) дужина дефекта
Посматрајте дефект под микроскопом и измерите његову дужину. Две челичне куглице су {{0}}.13 мм и 0,85 мм респективно.
(2) морфологија профила дефеката
Исеците челичну куглу 1# управно на површински дефект, њена морфологија је приказана на слици 3, а дубина дефекта на пресеку је 0.63 мм; Након корозије са 4 процентним раствором алкохола азотне киселине, утврђено је да су дефекти сиви и некохерентни, и да постоји очигледна декарбонизација са обе стране (слика 4), што указује да су површински дефекти челичне кугле настали пре гашења и процес каљења.
Структура челичне кугле за гашење и каљење је степена 2, која испуњава захтеве ЈБ / Т 1460-2011TтехничкиCуслови заHјестиTреатмент офHигхCарбонCхромSнерђајућиSтеелBеарингPартс офRоллингBнаушнице.
Шипак． 1 Морфологија површинских дефеката на челичним куглицама
Шипак． 2 Крива анализе енергетског спектра површинских дефеката на челичним куглицама
Шипак． 3 Морфологија пресека површинског дефекта на челичној кугли 1#
Шипак． 4 Морфологија амплификације локалног дефекта на пресеку челичне кугле
(3) Металографско испитивање празне лопте
Узмите 3 празне куглице из исте серије производа (након врућег кисељења) и уочите да има пукотина дуж осе на екватору (слика 5). Узмите један од њих и исеците га дуж екватора за металографску инспекцију. Утврђено је да је пукотина у облику звонастог ушћа, са површине пуца и шири се ка унутрашњој, дубине око 0.55 мм (сл. 6); Са обе стране главне пукотине нема разугљиковања, а доле десно има неколико микропрслина, дубине око 0.07 мм (сл. 7).
Шипак． 5 Морфологија екваторијалне пукотине празних куглица након кисељења врућом киселином
Шипак． 6 Морфологија пресека пукотине на празној лопти
Шипак． 7 Морфологија микро пукотине на дну пукотине на празној лопти
2.1.3 преглед врућег кисељења
Четири челичне кугле у овој серији су вруће кисели према ЈБ / Т 1460-2011. Утврђено је да постоји кратак линеарни или тригеминални дефект са углом од око 45 степени са аксијалним правцем у близини екватора сваке челичне куглице (слика 8), што указује да расподела дефеката има одређени закон и да нема директан однос према сировинама.
Шипак． 8 Морфологија површинских дефеката на челичним куглицама (након кисељења врућом киселином)
2.1.4 Анализа резултата
На основу резултата посматрања СЕМ увећања, анализе енергетског спектра, врућег кисељења и металографског прегледа, сматра се да су линеарни и трозупчасти дефекти на површини челичне кугле настали пре процеса термичке обраде и у процесу хладног качења. Површинске пукотине празне кугле, посебно микро пукотине, лако се шире и продубљују у процесу млевења и термичке обраде, што је уједно и главни разлог за сумњу на пукотине на површини готове челичне кугле.
2.2 меко млевено дробљење
На површини три готове челичне кугле ГЦр15 ∅ 17,70 мм достављене на увид, нађене су црне мрље овалног облика (слика 9). Челична кугла ове спецификације је меко брушена за 0.25 мм, термички обрађена, а затим фино млевена за 0.05 мм. Постоји резерва од 0,23 мм након финог млевења.
Шипак． 9 Макроморфологија површинског дефекта на челичној кугли
2.2.1 СЕМ анализа
Једна од три челичне кугле је насумично одабрана, а њена површина је очишћена ултразвучним чистачем. Након сушења, стављен је уЈСМ6380ЛВскенирајући електронски микроскоп за посматрање увећања. Утврђено је да је дефект плитак, а ивица чиста и равна. Прелиминарно је оцењено да је дефект настао услед повреде јастука страних тврдих страних честица (Сл. 10). Такође је утврђено да постоји неколико малих масивних дефеката у области дефекта са природном границом и морфологијом корозије. Спекулише се да се ове мале корозивне јаме формирају након формирања дефекта и након топлотне обраде или термичке обраде. ЕДС7582 енергетски спектрометар се користи за анализу и упоређивање микро састава неисправног дела и нормалног дела челичне кугле. Утврђено је да у дефекту постоји траг сумпора, а крива његовог енергетског спектра је приказана на Сл. 11.
Шипак． 10 Морфологија површинског дефекта на челичној кугли
Шипак． 11 Крива анализе енергетског спектра састава у микро области на површинском дефекту
2.2.2 металографска анализа
Узмите једну од преостале две челичне кугле, избрусите и полирајте је прототипом за брушење све док обим површине за полирање не буде тангентан на дефект, припремите металографски узорак, кородирајте га раствором алкохола азотне киселине у концентрацији од 4 одсто, поставите га на микроскопу, прегледају и оцењују структуру каљења и каљења челичне кугле предате на преглед према захтевима ЈБ/Т 1255-2001 техничких услова за термичку обраду челичних делова котрљајућих лежајева са високим садржајем угљеника хрома, и посматрати и мерити микро морфологију дефектног дела. Структура челичне кугле за гашење и отпуштање је приказана на Сл. 12, а морфологија профила површинског дефекта је приказана на Сл. 13. На нормалној површини и око дефекта постоји карбуризација (Сл. 14 и Сл. 15), а наугљенични слој је око 0.03 мм. Видети табелу 2 за резултате инспекције. Из табеле 2 се може видети да структура за гашење и каљење челичне кугле испуњава стандардне захтеве и да је квалификована; Дефект површине челичне кугле настаје пре процеса топлотне обраде.
Шипак． 12 Микроструктуре челичне кугле за гашење и каљење
Шипак． 13 Морфологија пресека површинског дефекта на челичној кугли (без корозије)
Шипак． 14 Гранични угљенисани слој на нормалном делу челичне кугле
Шипак． 15 Маргинални карбуризовани слој на дефектном делу челичне кугле (морфологија пресека)
Таб． 2 Резултати анализе микроструктуре
Испитни предмети | нумеричка вредност |
Структура каљења и отпуштања / разред | 4 |
Карбидна мрежа / разред | 2 |
Дубина дефекта / мм | 0.05 |
Ширина дефекта / мм | 0.75 |
2.2.3 Инспекција врућег кисељења
Ставите преостале две челичне куглице у 50% водени раствор хлороводоничне киселине, загрејте их на 60 ~ 70 степени, држите 30 минута, извадите их и очистите, а затим их посматрајте при малом увећању, као што је приказано на Сл. 16.
Шипак． 16 Морфологија површинских дефеката на челичним куглицама након кисељења врућом киселином
Након посматрања, утврђено је да су дефекти на површини челичне кугле близу стуба, али нису распоређени дуж ивице стуба и да су на одређеном растојању од стуба; Површински дефект друге челичне кугле налази се близу екватора. Боја неисправног дела 2-зрнасте челичне куглице је у складу са оном нормалног дела. По изгледу је то сићушна јама, а дно јаме се јасно види.
2.2.4 Анализа резултата
Након кисељења, утврђено је да су дефекти насумично распоређени на површини челичне кугле, што може елиминисати могућност узроковану процесом хладног штанцања; У комбинацији са резултатима металографске анализе – постоји одређена дубина карбуризованог слоја на ивици нормалне површине челичне кугле и око дефекта, може се утврдити да је површински дефект челичне кугле повреда екструзије тврдог материјала. честице у процесу меког млевења пре топлотне обраде.
3. Cонцлусион
Број сваке серије готових челичних куглица је велики, а при прегледу готових производа неизбежно је пронаћи површинске недостатке. Ако је то случај, требало би да буде случајно, а отпадни производи се могу одабрати; Међутим, за одређени део површинских дефеката потребно је формулисати разумну шему анализе, што пре пронаћи тачне узроке дефекта и изнети противмере. С једне стране, може правилно да рукује овом серијом производа за управљање квалитетом; Са друге стране, такође је погодно за сумирање искуства како би се спречило да се слични проблеми са квалитетом поново догоде и обезбедила квалификована стопа готових челичних куглица.
Више оВБМЧелична лопта:
Челичне куглице лежаја су важне основне компоненте у индустрији. Челичне куглице лежаја имају дугу историју употребе у индустрији прецизних лежајева и у животу, и шире се користе. Може се рећи да челичне куглице постоје на већини места где постоји ротација, опште познате као челичне кугле и куглице. Челичне куглице се широко користе у лежајевима, хардверу, електроници, гвозденој уметности, механичкој опреми, електричној енергији, рударству, металургији и другим областима.
ВБМ сада има могућност да испоручи комплетан сет алата за Модлер линију за брушење конусних ваљака.Њиховаоруђеsсу добро уклопљени у брусилицу без центра модела Модлер и брусилицу за крајњу површину Модлер. И помозите купцу да произведе високо прецизне ваљке са ниским трошковима.
