軸承零件粗糙口上可觀(guān)察到淬火后的顯微組織過(guò)熱。但要確切判斷其過(guò)熱的程度必須觀(guān)察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現粗針狀馬氏體,則為淬火過(guò)熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過(guò)高或加熱保溫時(shí)間太長(cháng)造成的全面過(guò)熱;也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴重,在兩帶之間的低碳區形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過(guò)熱。過(guò)熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩定性下降。由于淬火組織過(guò)熱,鋼的晶體粗大,會(huì )導致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,KOYO軸承的壽命也降低。過(guò)熱嚴重甚至會(huì )造成淬火裂紋
淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì )在顯微組織中產(chǎn)生超過(guò)標準規定的托氏體組織,稱(chēng)為欠熱組織,它使硬度下降,耐磨性急劇降低,影響軸承壽命
軸承零件在淬火冷卻過(guò)程中因內應力所形成的裂紋稱(chēng)淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過(guò)高或冷卻太急,熱應力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度;工作表面的原有缺陷(如表面微細裂紋或劃痕)或是鋼材內部缺陷(如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等)在淬火時(shí)形成應力集中;嚴重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火;前面工序造成的冷沖應力過(guò)大、鍛造折疊、深的車(chē)削刀痕、油溝尖銳棱角等??傊?,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,內應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細長(cháng),斷口平直,破斷面無(wú)氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開(kāi)裂;在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環(huán)型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側無(wú)脫碳現象,明顯區別與鍛造裂紋和材料裂紋。
KOYO軸承零件在熱處理時(shí),存在有熱應力和組織應力,這種內應力能相互疊加或部分抵消,是復雜多變的,因為它能隨著(zhù)加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以熱處理變形是難免的。認識和掌握它的變化規律可以使軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的范圍,有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。當然在熱處理過(guò)程中的機械碰撞也會(huì )使零件產(chǎn)生變形,但這種變形是可以用改進(jìn)操作加以減少和避免的。
軸承零件在熱處理過(guò)程中,如果是在氧化性介質(zhì)中加熱,表面會(huì )發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分數減少,造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過(guò)最后加工的留量就會(huì )使零件報廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線(xiàn)測量法為準,可做仲裁判據。
由于加熱不足,冷卻不良,淬火操作不當等原因造成的KOYO軸承零件表面局部硬度不夠的現象稱(chēng)為淬火軟點(diǎn)。它向表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。
軸承的溫度隨著(zhù)軸承運轉開(kāi)始慢慢上升,1-2小時(shí)后達到穩定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量,散熱量,轉速及負載而不同。如果潤滑、安裝不合適,軸承溫都會(huì )急驟上升,會(huì )出現異常高溫,這時(shí)必須停止運轉,采取必要的防范措施。
使用熱感器可以隨時(shí)監測軸承的工作溫度,并實(shí)現溫度超過(guò)規定值時(shí)自動(dòng)報警或停止防止燃軸事故發(fā)生。
高溫有害于軸承的潤滑劑。有時(shí)KOYO軸承過(guò)熱可歸諸于軸承的潤滑劑。若軸承在超過(guò)125℃的溫度長(cháng)期連轉會(huì )降低軸承壽命。引起高溫軸承的原因包括:潤滑不足或過(guò)分潤滑,潤滑劑內含有雜質(zhì),負載過(guò)大,軸承損環(huán),間隙不足,及油封產(chǎn)生的高磨擦等等。
因此連續性的監測軸承溫度是有必要的,無(wú)論是量測軸承本身或其它重要的零件。如果是在運轉條件不變的情況下,任何的溫度改變可表示已發(fā)生故障。
軸承溫度的定期量測可藉助于溫度計,例如數字型溫度計,可精確的測軸承溫度并依℃或華氏溫度定單位顯示。
重要性的軸承,意謂當其損壞時(shí),會(huì )造成設備的停機,因此這類(lèi)軸承最好應加裝溫度探測器。
正常情況下,軸承在剛潤滑或再潤滑過(guò)后會(huì )有自然的溫度上升并且持續一至二天。
通常,工作溫度在150°以上使用的KOYO軸承稱(chēng)為高溫軸承,由于鉻軸承鋼在使用溫度超過(guò)150°時(shí),其硬度將急劇下降,尺寸不穩定,使軸承不能正常工作。所以對于工作溫度在150°到350°條件下工作的軸承,若套圈和滾動(dòng)體仍選用普通高碳鉻軸承鋼制造,則必須對軸承零件進(jìn)行特殊的回火處理,一般應高于工作溫度50°下進(jìn)行回火。經(jīng)過(guò)按上述要求回火處理的軸承鋼,能在工作溫度下正常使用。但因回火后硬度有所下降,軸承壽命有所降低。當KOYO軸承工作溫度高于350°時(shí),則必須采用耐高溫的軸承鋼制造。