班君 李潮丹
（哈爾濱軸承（chéng）集團公司技術（shù）中心，黑龍江哈爾濱 150036）
摘 要：從軸承化學（xué）成份、組織及硬度等方麵分（fèn）析了軸承外圈因焊接溫度傳感器，試（shì）驗過程中在試驗器上發生斷裂的原因。
關鍵詞：軸（zhóu）承外圈；組（zǔ）織；硬度；組織應力
1 前言
某專用軸承外圈高度為13.5mm，厚度為2.0mm。在（zài）試驗器（qì）上試驗使用時，軸承外圈的外徑上焊接有一個溫度傳感器，溫度傳感器用一（yī）寬為8mm、長為10mm金屬薄板包裹，延縱向焊接在外圈的外徑上，金屬薄板的兩端與外圈外徑用點焊連接，縱向有兩排焊點，每排焊點7～8個，橫向用（yòng）一排焊點連接，共5個焊點。溫度傳感器的作用是測量軸承出油口及進油口的油溫，軸承在（zài）試驗過程中外圈（quān）斷裂，外（wài）圈斷裂的部位恰巧在焊接溫度傳感器的位置，斷裂為縱向斷裂（liè），貫穿整個外圈。
圖1、圖2是外圈斷裂的外觀。
2 對軸承外圈的解剖分（fèn）析（xī）
把軸承外圈（quān）切割（gē）成兩塊試（shì）樣，一塊在斷裂處切割，做金相（xiàng）分析用，另一塊切割（gē）在未（wèi）斷（duàn）裂處，做化學（xué）成份分析。
2.1 軸承外圈的化學（xué）成份
軸承外（wài）圈的化學成份見表。
根據表（biǎo）中成份可以看出，軸承外圈的鋼種符合Cr4M04V鋼。
2.2 外圈組織性能的檢驗
對外圈硬度檢驗（yàn）：63.5 63.0 63.5 HRC
對外圈組織檢驗：經金相顯微鏡觀（guān）察，外圈的淬回火組（zǔ）織為4級，如圖3。在顯微鏡下觀察外圈焊接溫度傳感器的外徑處，可看到外徑處原（yuán）有的淬回火組（zǔ）織已（yǐ）發（fā）生轉變，從外徑到心部發生轉變組織深度為0.5mm，如圖4所示。
3 分析結果
由圖4可（kě）以觀察到軸承外圈外徑處原始組織發生轉變。說明焊（hàn）接溫度傳感的溫度已超過Cr4M04V鋼的相（xiàng）變點溫度，焊接使外圈的外徑處原始組織發（fā）生轉（zhuǎn）變，軸承外圈外徑在焊接時使過冷奧氏體發生（shēng）馬氏體相變，形成硬而脆（cuì）的淬硬層組織，產生組織應力。組織應力是由組織的比容不同引起的，即軸承外圈外徑處的（de）組（zǔ）織（zhī）與軸承外圈心部組（zǔ）織不一（yī）致，產生應力。在焊接過程除了（le）存在組織應力外，還有可能存在其它應力，如熱應力、殘餘應力、收縮應力等，引起應力集中，成為該軸承套圈失效源，導致了軸承外圈在試驗過（guò）程中的脆（cuì）性斷裂。
4 結論
（1）JB2850-80高溫軸承零件熱處理（lǐ）質量標準規定，軸承零件淬回火硬度為61.0～64.0 HRC，淬回火組（zǔ）織按第二級別圖評定（dìng），第二～四級合格。該軸承外圈的材料、硬（yìng）度及組織按標準規定均合格（gé）。
（2）軸承外圈斷裂的直接原因是焊接溫度傳感（gǎn）器時引起（qǐ）應力集中（zhōng），使軸（zhóu）承外圈在試驗過程中脆性斷裂。
參考文（wén）獻：
【1】孫（sūn）智，江（jiāng）利，應鵬展，等。失效分析（xī）基礎與（yǔ）應（yīng）用【M】．北京．機械（xiè）T業出版社，2005．
來源（yuán）：《哈爾濱軸承》第26卷第3期 2005年9月（yuè）
