|
Нередко
при всех внешних благоприятных факторах эксплуатации происходит
преждевременный отказ подшипника по причине наличия скрытого дефекта в
его деталях. Дефекты могут быть металлургического происхождения, или
как результат нарушения режимов термохимической, механической обработки
деталей в производстве.
Отказы по этим причинам обычно носят единичный характер, очень
редко охватывают небольшую партию подшипников. При массовом
производстве, каким является изготовление подшипников, не всегда
удается обнаружить средствами контроля серийных цехов скрытые дефекты
деталей подшипников, которые затем проявляются в виде отказа в
эксплуатации и обнаруживаются затем лишь при лабораторных исследованиях.
При лабораторных исследованиях подшипников для выявления
поверхностных и внутренних дефектов, а также макро- и микроструктуры
сталей применяются различные методы, в том числе магнитная
дефектоскопия, излом деталей, глубокое и холодное травление деталей
подшипников в специальных растворах соляной и азотной кислоты.
Наиболее вероятные виды дефектов различного происхождения в
деталях подшипников, приводящие к преждевременным отказам их в
эксплуатации:
1. Шлаковые включения в металле – дефект металла (выявляемый
магнитной дефектоскопией) при котором образуются отложения магнитного
порошка в зоне шлаковых включений, которые в процессе работы подшипника
служат источником начала выкрашивания рабочей поверхности.
2. Рыхлоты в металле – дефект металла (выявляемый травлением
детали) при котором существует несплошность металла (рыхлоты) в
заготовке, которые могут вызывать при работе трещины в деталях
подшипника.
3. Трещины в шарике – дефект металла (выявляемый магнитной
дефектоскопией) при котором образуются отложения магнитного порошка в
трещине на поверхности шарика. В подшипнике шарик с трещиной может
расколоться и вызвать внезапное разрушение подшипника.
4. Заштамповка на шарике – дефект механической обработки
(выявляемый после травления визуально), образующийся, когда край
заготовки при вхождении в штамп задирается и заштамповывается.
Отдельные шарики с заштамповкой в процессе дальнейшей обработки не
обнаруживаются и попадают в готовую продукцию. В процессе работы
подшипника частички заштамповки откалываются и могут заклинить
подшипник.
5. Заштамповка на ролике – дефект механической обработки
(выявляемый после травления визуально), образующийся, когда край
заготовки при вхождении в штамп задирается и заштамповывается. В
зависимости от места расположения заштамповки и ее характера она может
частично отколоться в процессе работы подшипника и заклинить подшипник
или с места отколовшейся частицы заштамповки начнется выкрашивание
рабочей поверхности ролика. Заштамповка, расположенная на фаске и
прочно прикрепленная к ней, может не повлиять на работоспособность
подшипника.
6. Заков – дефект механической обработки (выявляемый
визуально), образующийся при горячей механической обработке заготовки.
В процессе работы подшипника может вызвать усталостную трещину кольца
подшипника.
7. Трооститные пятна – дефект термообработки (выявляется
холодным травлением), образующийся при закалке в охлаждающей жидкости,
способной создавать неустойчивую газовую пленку на поверхности детали.
Зона пониженной твердости. В процессе эксплуатации трооститные пятна
изнашиваются интенсивнее, чем поверхность с нормальной твердостью.
8. Пористость – дефект термообработки (выявляемый визуально).
При эксплуатации образуется на рабочих поверхностях деталей, имеющих
твердость ниже нормы. Ее развитие в процессе эксплуатации приводит к
износу и усталостному выкрашиванию рабочей поверхности.
9. Закалочные трещины на кольцах – дефект термообработки
(выявляется магнитной дефектоскопией или глубоким травлением),
возникает при перегреве или повышенной влажности атмосферы эндогаза и
содержания СО в камере печи при нагреве под закалку. Стойкость
подшипников, имеющих детали с закалочными трещинами, ниже расчетной.
10. Закалочные трещины поверхностные на роликах – дефект
термообработки (выявляется магнитной дефектоскопией), вызваны
обезуглероживанием поверхностных слоев ролика. Трещины являются
источником начала выкрашивания поверхностей.
11. Закалочные трещины глубинные на роликах – дефект
термообработки (выявляется магнитной дефектоскопией), вызваны
перегревом роликов при закалке или нарушением параметров защитной
атмосферы печи при нагреве роликов.
12. Закалочные трещины поверхностные на шариках – дефект
термообработки (выявляется глубоким травлением), вызваны
обезуглероживанием поверхностных слоев шарика.
13. Закалочные трещины глубинные на шариках – дефект
термообработки (выявляется глубоким травлением), вызваны перегревом при
закалке. Трещины на шариках являются источником начала выкрашивания их
поверхности и приводят к преждевременному отказу подшипника.
14. Шлифовочные прижоги в виде штрихов, полос и пятен вторичной
закалки или вторичного отпуска на рабочих поверхностях деталей
подшипников – дефект шлифовальных операций (выявляется холодным
травлением). В местах их образования в процессе работы подшипника
наступает преждевременное выкрашивание рабочих поверхностей.
15. Шлифовочные трещины – дефект шлифовальных операций
(выявляется холодным травлением или магнитной дефектоскопией),
возникают в местах прижогов и образования внутренних напряжений.
Трещины являются активным источником скоротечного развития выкрашивания
на рабочих поверхностях и сквозных трещин колец.
16. Шлифовочный прижог на рабочих поверхностях подшипника в
результате вибрации шлифовального круга (выявляется холодным
травлением).
Несмотря на значительное, хотя и неполное, число показанных
выше возможных видов дефектов деталей подшипников производственного
происхождения, их доля в готовой продукции очень мала. Подшипники в
сборе и их детали на всех этапах изготовления подвергаются тщательному
контролю – сплошному или выборочному – в зависимости от характера
технологической операции, после которой проводится контроль. |