(2.27)--金属构件失效分析.ppt

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1、轮毂轴承失效分析轮毂轴承失效分析1、宏观分析宏观分析 在获得失效的15个汽车轮毂轴承样本后，进行尺寸的统计，包括：断面跳动值、内外圈沟径、内外圈圆度和游隙值等。统计出的数据如下表从上表分析可得出结果：断面跳动值有3套不合格，轴向游隙值9套不合格，内外圈圆度13套不合格，内外圈沟径均合格2、微观分析微观分析 失效轴承的微观分析是轴承失效分析中最为重要和关键的步骤，往往很多轴承的失效难以通过宏观分析方法找出其失效原因。此时，需要采用更为精确的微观分析方法进行分析。本次采用的微观失效分析方法主要为轴承化学元素鉴定、硬度测试、光学金相分析。2.1 轴承化学元素分析轴承化学元素分析 轴承化学分析采用的是

2、光谱分析方法，该方法可根据物质的特征光谱研究物质的化学组成、结构和存在状态，最终检测出轴承钢样中的元素含量。实验使用的仪器为纳克直读式火花光谱仪。制备样品的方法为，用线切割机分别切割轴承的内、外圈各一小块物料，保持下底面平整，然后在砂轮机上制备2.1轴承化学元素分析轴承化学元素分析实验检测结果如下图1号轴承内圈出现严重剥落现象，引起该剥落的原因可能为含碳量的偏低导致该内圈硬度低，接触应力大，难以承受长期的接触变形应力。14号轴承内圈的上、下滚道有明显的磨痕，该磨痕的产生于外圈碳元素含量的偏低也有直接的关系2.2 轴承显微组织与硬度检测轴承显微组织与硬度检测 轴承的显微组织与硬度是失效分析中重要

3、的分析手段，该实验主要检测轴承内外圈的钢球的硬度是否达到标准以及金相组织是否符合要求，所用的仪器有金相显微镜和布洛维硬度计，如下图所示2.2 轴承显微组织与硬度检测轴承显微组织与硬度检测实验检测结果及分析如下从上表可以看出，所有钢球的金相组织都合格，可进一步判断出钢球在热处理过程中达到了规定的技术标准2.2 轴承显微组织与硬度检测钢球的金相组织如下图从以上钢球的金相组织看出，金相组织均为：回火针状马氏体+碳化物+残余奥氏体，它们都属于复相组织。失效分析结论与建议 经过对轴承的宏观、微观分析以及统计数据可得出，轴承失效的原因包括轴承材料的化学元素不合格，导致内圈滚道表面硬度低，当汽车载荷大时，在赫兹应力的作用下，产生显微裂纹，最终导致剥落的产生THANKS