圓錐滾子軸承磨削裂紋特(tè)征(zhēng)和産生原因以(yǐ)及防止(zhǐ)措施

磨削加工是機械制造業金屬切削加工常見的一種方(fāng)法，在圓錐滾子(zǐ)軸承加工行業中也被廣(guǎng)泛的應用，經熱處理淬火的軸承(chéng)零件，在磨削過程(chéng)中可能出(chū)現呈網狀的龜裂或較規則排列的細小裂(liè)紋，稱為磨削裂紋，它不但影響軸承(chéng)零件的外觀，更重要的是還直接影響圓柱滾子軸承零件的質(zhì)量(liàng)。

1、圓柱滾子軸(zhóu)承磨削裂紋特征

磨削裂紋與一般淬火裂紋明顯不(bú)同，磨削裂紋隻發生在磨削面上(shàng)，深度較淺，且(qiě)深度基本一緻。較(jiào)輕的磨削裂紋垂直于或接近垂直于磨削方向的(de)平行線，且是規(guī)則排列的條狀裂紋，這(zhè)是一種裂紋(wén)，較嚴重的(de)裂紋呈龜甲狀(封閉網絡狀)，其(qí)深度大緻(zhì)為0.03～0.15ram，用酸腐蝕後裂紋明顯，這是第二種裂紋。

2、圓柱滾(gǔn)子軸承磨(mó)削裂紋産生的原因(yīn)

軸承磨削裂紋的産生是磨削熱引起的，磨削時軸承表面溫度可達800-1000攝氏度或更高。淬火鋼(gāng)的組織是馬氏體和一定(dìng)數量(liàng)的殘餘奧氏體，它們(men)處于一種(zhǒng)膨脹狀态(未經回火處理)。馬氏體的膨脹收縮随着(zhe)鋼中含碳量的增加(jiā)而增(zēng)大，使軸承鋼表面産生磨削裂紋尤(yóu)為重要。淬火鋼中(zhōng)的殘餘奧氏體(tǐ)在磨削時受磨削熱的影響即産生分解，逐漸(jiàn)轉化成馬氏體(tǐ)，這種新生的(de)馬氏體集中于零件表面(miàn)，引起軸承(chéng)表面局部膨脹，加大(dà)了零件表面應力，導緻磨削應力集中，繼續磨削就會加(jiā)速表面磨削(xuē)裂紋的産生；此外(wài)，新生(shēng)的馬氏體膪較大，磨削時也容(róng)易加速磨削裂紋的産生。

另一方面(miàn)，在磨床上磨削零(líng)件時，對零件既是壓力又是(shì)拉力，助長了磨削裂(liè)紋的産生。如果在磨削時冷卻不充分，則由于磨削時産(chǎn)生的(de)熱量，足以使磨削表面薄層重新奧氏體化，随後再(zài)次淬火成淬火馬氏體，因而使表面層産生附加的組織(zhī)應力，再加上磨削所産生的熱量使軸承表面溫度升高(gāo)極快、冷卻極快，這種(zhǒng)組織應力和熱應力(lì)的叠加就(jiù)可能導緻磨削(xuē)表面産生磨削裂紋。

3、磨削裂紋的防(fáng)止措施

從(cóng)以上(shàng)分析知道産生磨削裂紋的根(gēn)本原因在于淬火時的馬氏體處于(yú)一種膨脹(zhàng)的(de)狀态，有應力存在。要減少和消除這種(zhǒng)應力，應進行去應力回火即淬火，在進行回火處理(lǐ)，揮霍時間必須在4h以上(shàng)。随着回(huí)火時間增加，産(chǎn)生磨削裂紋的(de)可能性降低。另外，軸承在快速加熱到100攝(shè)氏度左右并迅速降溫會産生裂紋。為防止冷裂紋産生，零件(jiàn)應該在150～200攝(shè)氏度(dù)左右(yòu)時回火，若軸承繼續升溫到300攝(shè)氏度，表面再次(cì)收縮而産生裂紋，為防止裂紋産生，應将軸承在300攝氏度左右進行回火。值得注意的是，軸承在300攝氏度左右回火會使其硬(yìng)度下降，因(yīn)此不宜采用。又是經過一(yī)次回火仍然産生磨削裂(liè)紋，這是可以進(jìn)行二次回火或人工時效處理，這(zhè)種方法非常有效。

磨(mó)削裂紋的産(chǎn)生是(shì)因為磨削(xuē)熱所緻，所(suǒ)以降低(dī)磨削熱(rè)是解決磨削裂紋的關鍵。一般(bān)所采用的濕磨法，但無論如(rú)何注入(rù)冷卻液，冷(lěng)卻液都沒法在磨削時及時到(dào)達磨削面，因而無法降低磨削(xuē)點的磨削熱。冷卻液隻能使砂輪和零件的磨削點在磨削走過後瞬間受到冷(lěng)卻，同時冷(lěng)卻液對磨削(xuē)點做淬火作用(yòng)。因而加大冷卻液的使用(yòng)量是主要措施之一，盡量降低磨削區的磨削熱。如果采(cǎi)用幹磨法，磨削進給量少，可減少磨削裂紋。但(dàn)是這(zhè)種(zhǒng)方法效果不是(shì)很顯著，而且塵土飛揚，影響(xiǎng)工作環(huán)境，不宜采取。

選用硬度較軟、沙粒較粗的砂輪來(lái)磨削，可(kě)以降低磨削熱。但粒子較粗會影(yǐng)響零件表面的粗糙度(dù)，對于表(biǎo)面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法，因而(ér)受到一定的限制。分粗、精磨，既粗磨選(xuǎn)用粒子(zǐ)較粗的軟(ruǎn)砂輪進(jìn)行磨削，便于強力磨削，提高效率，然後再用粒度(dù)較細的砂輪進行精磨(mó)，磨削進給量小。分兩台進行粗磨和(hé)精磨，這是比較理想的方法。

選用自(zì)銳(ruì)性能好的砂(shā)輪(lún)磨料，及時清除砂(shā)輪表面廢料，減少磨(mó)削進給量，增加(jiā)磨(mó)削次數，減小工作台速度，這也是一種有效的減少(shǎo)磨削裂紋的(de)途徑(jìng)。

砂輪和零件的(de)旋轉速度也是主要(yào)影響因(yīn)素之一，砂(shā)輪旋轉跳動(dòng)量大(dà)，零件竄動量大，都是磨削裂紋産生(shēng)的誘因。及時提高砂(shā)輪和零件的旋轉精度從而盡(jìn)可(kě)能消除引起磨削裂(liè)紋産生的各(gè)種因素。

4、防止圓柱滾子軸承鋼表面磨削裂紋的一些方(fāng)法

在磨削加工(gōng)中(zhōng)，防止軸承鋼(gāng)表面磨削(xuē)裂(liè)紋的産生(shēng)，主要方法：

①降(jiàng)低磨(mó)削熱解決磨削裂紋。

②分粗、精磨，既粗磨(mó)選用粒子較粗(cū)的軟(ruǎn)砂輪進行磨(mó)削。

③選用自(zì)銳性(xìng)能好的砂輪磨料，及時清除砂輪表面廢料，減少磨削進(jìn)給量，增加磨削次數，減小工作台速度。

④及時提高砂輪(lún)和(hé)零件的旋轉精(jīng)度從而盡可能消除引起磨削裂紋産生。