6206内圈开裂原因分析

　　摘　要：分析表明，6206轴承安装时内圈开裂与磨加工的二次淬火烧伤有关，而二次淬火烧伤是在卧轴双端面磨床上磨削双端面时产生的。采取先磨双端面再磨外径的方法可消除二次淬火烧伤。
　　关键词：深沟球轴承；内圈；磨削
　　用户在安装6206轴承过程中，个别内圈出现裂纹，从外径看，裂纹的形态近似于纵向直裂，以下对裂纹产生的原因进行分析。
　　1　裂纹产生的原因
　　反复抽检6206内圈的内径尺寸，完全符合成品套圈的尺寸标准，未发现有内径尺寸不合格的现象。对有裂纹的内圈，在保护原断裂处不被破坏的情况下，将另一端断开。从宏观上观察原断裂处，虽被油浸蚀，但断口很细，借助10倍放大镜观察均未发现有夹渣等异常现象。原断裂面的形态为解理断裂，断裂面有脊状人字纹，人字纹指向裂源——直指内圈的外径面，因此可以确定断裂起因来源于内圈外径。
　　在原断口处磨制金相试样，观察非金属夹杂物及带状组织等。按冶标YB₉-1968标准，在显微镜下观察比较评定结果见表1，均在合格范围内。
　　按JB/ T1255-2001热处理质量标准评定结果见表2，热处理质量也在合格范围内。
　　在金相观察断口试样表面有无脱碳时，发现外径表面存在磨削过程中产生的二次淬火烧伤，烧伤的深度为0.0125-0.0375mm。后经冷酸洗检查发现，内圈外径表面存在灰白色和灰色相间的磨削烧伤，在灰白色处断开磨制金相试样就可以观察到二次淬火烧伤。
　　通过以上分析不难看出，6206轴承安装时内圈纵向开裂与磨加工的二次淬火烧伤有关。
　　2　二次淬火烧伤原因分析
　　内圈在磨削加工中，由于磨粒对工件的切削刻化和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而生热，砂轮切削时，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，不能及时传散，磨削区域的瞬时温度一般可达800-1500℃，很容易造成工件表面烧伤，发生二次淬火及高温回火效应。
　　经过对内圈外径磨削后的6206内圈进行冷酸洗抽检及金相观察，均未发现有二次淬火烧伤及高温回火组织。因此根据磨削烧伤机理，人为地加大磨削速度与磨量，使瞬间磨削区域温度迅速升高，再浇入冷水，经过多次实验，只得到内圈外径表面严重高温回火烧伤，未得到表面的二次淬火烧伤。经分析认为，内圈外径的磨削量小，是一次磨削，冷却条件也好，不太可能产生二次淬火烧伤。
　　在卧轴双端面磨床上磨削过的6206内圈废品中发现外径二次淬火白烧伤，表明外径的二次淬火烧伤是在磨双端面时产生的。原因是6206内圈在磨双端面时，首先内圈经过料道进入圆型磨盘空穴中，磨盘与砂轮作相对运动，磨盘转动将内圈带入砂轮中进行磨削，砂轮在磨削双端面时，外径与空穴壁产生很大的内摩擦而生热，由于难以及时冷却，使温度迅速升至淬火温度，待内圈随圆盘转到下部冷却水的回流中，便会产生二次淬火烧伤。
　　3　解决二次淬火烧伤的方法
　　卧轴双端面磨床的磨削方法很难消除内圈外径的二次淬火烧伤。采取先磨削内圈的双端面而后再磨外径，可以磨去二次淬火烧伤部分，经过多次抽检，可达到消除二次淬火的目的。
　　参考文献：
　　[1]热处理手册第四分册[M].北京:机械工业出版社,1978:4-55.
　　[2]李延峰.套圈磨削烧伤分析与预防措施[J].轴承,2001(3):15-16.