水泥设备用调心滚子轴承的失效分析

任文亮，张振潮，郭靖，李继锋

(1.国家轴承质量监督检验中心，河南 洛阳 471039；2.洛阳轴研科技股份有限公司 产品开发部，河南 洛阳 471039)

某水泥设备传动机构上的型号为FAG24172BK30.C3调心滚子轴承在运转过程中严重损坏，内圈表面严重烧伤。该轴承材料为ISO标准中的100CrMnSi6-4钢(相当于国内的GCr15SiMn)。对失效轴承进行了检验，下文主要对其失效原因及机理进行分析。

1 外观检查

检验轴承包括1件完整的外圈(图1)、4块内圈碎片及1件轴套(图2)、14粒滚子(图3)及保持架(图4)。

图1 外圈外观形貌

图2 内圈碎片及轴套外观形貌

图3 滚子表面形貌

图4 保持架外观形貌

一裂纹从外圈端面延伸至滚道表面(图5)；外圈滚道上运转轨迹发生偏斜，一侧磨痕靠近一端面倒角处，另一侧磨痕距另一侧端面处约30 mm，滚道表面有烧伤现象，如图6所示。

图5 外圈裂纹形貌

图6 外圈滚道表面磨痕形貌

4块内圈碎片的表面损坏特征基本相同，取其中一块进行检验。一裂纹横穿下滚道(以图片上下方向分为上滚道和下滚道)表面至中间挡边，在下滚道表面辗压变形痕迹偏向挡边；上滚道表面发黑，有烧伤现象和剥落坑，并有间距约58 mm，宽约17 mm长短不一的挤压变形痕迹，如图7所示。

图7 内圈滚道表面损伤形貌

4粒滚子表面腐蚀较严重，剩余滚子表面也有锈迹；滚子工作表面均有挤压变形痕迹(图3)。保持架表面腐蚀严重，其中一件已断裂(图4)。

2 理化检验

2.1 硬度检测

分别对内、外圈和滚子进行硬度检测，结果见表1(滚子硬度值为滚子端面硬度)，均符合JB/T 1255—2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》要求。……