軸承失效分析的三個(gè)步驟

探索號(hào)QM

看了有的帖子，樓主提供了相當(dāng)部分的信息，包括圖片，非常希望得到軸承損壞的原因所在。我看了后也非常希望了解具體的原因。但是往往得到的信息有很大的局限性，即使與帖文的作者溝通了以后也還是困惑。這里轉(zhuǎn)貼一篇文章，與大家分享，希望大家多提一些意見(jiàn)。

, g8 y$ t. `1 Y, h( L- E軸承失效分析的三個(gè)步驟
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一般情況下軸承失效分析大體可分為以下三個(gè)步驟：失效實(shí)物和背景材料的收集，盡可能地收集到失效實(shí)物的各個(gè)零件盒殘片。充分了解失效軸承的工作條件、使用過(guò)程和制造質(zhì)量等。具體內(nèi)容包括：
* R  U/ U' }  L  C$ l+ z1）主機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、工作狀況等軸承的設(shè)計(jì)工作條件。
2）軸承機(jī)器相關(guān)部位其他零件的失效數(shù)據(jù)，軸承失效的類型。
- D2 E) U1 i/ P4 l% d) S: d3）軸承的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。運(yùn)轉(zhuǎn)使用過(guò)程中有無(wú)不正常操作。
4）軸承工作中所承受的實(shí)際載荷是否符合原設(shè)計(jì)。
+ q' b/ [* O3 B) N) q; w: b5）軸承的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。   
6）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。
* Q) x9 m8 c7 e" k' A3 a7）軸承的制造過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。  
2 R: E. a+ i' Q+ h3 F$ |8）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。  
9）同批或同類軸承的失效情況。9）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有膨脹及動(dòng)力傳遞變化。
10）軸承的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。   
11）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。
  g8 j& h& H. m2 x% D) V) K12）軸承的制造過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。  
* p# }# O) v% L9 Z1 i13）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。  
+ A9 O( [2 l2 d' r8 w* z, d4 m14）同批或同類軸承的失效情況。
15）軸承工作的實(shí)際轉(zhuǎn)速及不同轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的頻率。
, g" g' ]; [4 t8 d$ R' K( k8 \16）失效時(shí)是否有溫度的急劇增加或冒煙，是否有噪聲及振動(dòng)。
17）工作環(huán)境中無(wú)腐蝕性介質(zhì)，軸承與軸頸間有無(wú)特殊的的表面氧化色或其他沾污色。   
18）軸承的安裝記錄，軸承原始間隙。裝配和隊(duì)中情況，軸承座和機(jī)座剛性如何，安裝是否有異常。  
4 e" ]) Q; c$ K) P! B6 u& b9 w19）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有膨脹及動(dòng)力傳遞變化。

2、微觀分析，失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對(duì)疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反正和對(duì)表面硬度檢測(cè)。分析的內(nèi)容應(yīng)包括：
1）材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。
2）軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求  
3）測(cè)量基體硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。
4）斷口觀察與分析，用掃描電子顯微鏡定性分析和測(cè)量觀察斷口。
- v# S+ {0 B# h1 _. i5）電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測(cè)出斷口的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。
* U, y% }3 V2 T; _! \  w以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個(gè)步驟是一個(gè)由表里逐步深入的分析過(guò)程。具體每一步驟中包含的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的特點(diǎn)，視具體情況取舍，但分析步驟是缺一不可的。而且在整個(gè)分析過(guò)程中，分析結(jié)果應(yīng)始終安排與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來(lái)，綜合考慮。
) ]9 _; |; R' V9 d6）表層組織是否在脫碳層、托氏體和其他表面加工變質(zhì)層。  
7）測(cè)量滲碳層等表面強(qiáng)化層和多層金屬各層組織深度，腐蝕抗貨裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)裂紋的性質(zhì)和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。
8）根據(jù)晶粒大小、組織變性、局部相變、重結(jié)晶、相聚等判斷變形過(guò)程、溫升情況、材料種類及工藝過(guò)程等。
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# u9 R2 S% T3 u* h- }3、宏觀檢查，對(duì)失效軸承進(jìn)行宏觀檢查，是失效分析尺寸最重要的環(huán)節(jié)總體的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損失部位的特征，估計(jì)造成失效的起因，察看缺陷的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征，并截取適當(dāng)部位做進(jìn)一步的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括：
1）外形和尺寸的變化情況  
: f7 c& @: m. x/ A. ^2）游隙的變化情況
& w9 g5 u1 q% Q3）是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。
4）對(duì)失效特征區(qū)主要觀察有無(wú)異常磨損、外來(lái)顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。
5）冷酸洗法或熱酸洗法檢查軸承零件原始表面有無(wú)軟點(diǎn)、脫碳層和燒傷，特別是表面磨削燒傷。
6）用X射線應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。
7）是否有裂紋，裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。
8）磨損是什么類型的，對(duì)失效有多大作用。  
9）觀察軸承各零件工作表面變色的情況和部位以確定其潤(rùn)滑情況和表面溫度效應(yīng)。
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Pascal

說(shuō)得比較全了，已保存。
5 Y; Q5 W- }$ R3 j5 ~經(jīng)常要處理軸承失效的社友可據(jù)此編個(gè)軸承失效的checklist

探索號(hào)QM

另外，多多了解各種失效模式，及其發(fā)生的概率分布情況，對(duì)分析判斷也有很大的幫助。

houbaomin0620

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學(xué)習(xí)了，感謝樓主。

452092005

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狂歡的太陽(yáng)

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hl19872300

很詳細(xì)啊，補(bǔ)充了一些自己不知道的，已保存！

浪人tjl

學(xué)習(xí)了

yuleshi

謝謝了