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典型案例

滚子表面缺陷分析
作者:晟享检测  来源:晟享检测  发布时间:2014/4/23 0:00:00  浏览次数:136  
【摘  要】 采用金相分析以及扫描电镜、能谱分析等试验方法对滚子表面缺陷进行了分析。结果表明:滚子表面的麻坑(黑点)缺陷是腐蚀坑,主要是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成。
【关键词】 滚子;表面缺陷;腐蚀
1 引言
    某公司在对热处理和喷丸后的滚子检验时发现滚子端面、大端面倒角等处均出现不同程度的表面麻坑缺陷。现场调查得知:有不同型号的滚子产品同时出现麻坑缺陷;从中任意选取了热处理后相同规格的3粒滚子进行分析,滚子材料为GCr15,其主要的加工工艺流程为:材料冷冲压—软磨—热处理—喷丸处理—硬磨至成品。
2 检验与分析
2.1宏观检查
    麻坑缺陷主要出现在端面球基面、大端面倒角处,而滚动面上数量较少。麻坑缺陷主要呈黑色,尺寸大小不一且呈随机分布,其宏观形貌如图1所示。


2.2金相检测
    从滚子的大端面进行纵向解剖,经制样后在显微镜下观察,检验结果如下:麻坑深度为0.01-0.05mm,周围无明显脱贫碳;滚子的淬回火组织按照JB1255-2001标准评定结果为:马氏体组织5级,网状碳化物2级,符合标准要求,组织照片如图2所示。另将一粒滚子从中部进行横向切割,经磨制后参照GB/T18254-2002标准进行低倍组织检验,中心疏松<1级,为合格。

2.3电镜及能谱分析
    将一粒经热处理后的滚子采用超声波清洗烘干后,放置在JSM-5610LV扫描电镜下进行变倍观察,同时采用能谱仪对滚子表面麻坑缺陷的内部成分进行分析。电镜下麻坑缺陷形貌如图3和图4所示。其中图3为较低倍数下的形貌,聚集着许多深浅不一的麻坑,图4为对其中一个典型麻坑特别放大的形貌,从中能够看到坑底有许多腐蚀产物。

    对腐蚀坑微观分析的结果及其能谱曲线图分别见表1和图5。




3 讨论与分析
    3.1
滚子材料的低倍组织符合相关标准要求说明麻坑的产生与材料的致密度没有直接的因果关系。
    3.2滚子的淬回火组织符合相关标准要求。
    3.3从以上的结果可以判定,麻坑缺陷主要是腐蚀坑,腐蚀产物的成分主要是碳、氧、硫等,其中硫和氧形成的化合物具有较强的腐蚀性。由于滚子的端面球基面和倒角处较为粗糙尤其是倒角有边角效应现象,相对来说就更容易产生腐蚀并形成较多较深的腐蚀坑。
4 结论
    滚子表面的麻坑缺陷是腐蚀坑,可能是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成的。
5 改进与验证
    通过更换热处理保护气氛,没有再发生类似的麻坑缺陷。