RKS.061.25.1754型号外齿外径1901mm型号转盘轴承

RKS.061.25.1754型号外齿外径1901mm型号转盘轴承状态说明：

RKS.061.25.1754型号轴承采用GCr15钢轴承圈加工而成，经过热加工锻造后球化退火处理，终热处理为淬回火处理，以便提高外齿转盘轴承强度和表面耐磨性。外圆及内孔经过磨削加工，然后在63KN的超精磨岩机上磨加工成图纸的尺寸精度来使用。正常加工的转盘轴承产品，磨加工后应该为较为外观平整，倒角规整。图示上部为的轴承圈样品，如果把轴承套圈压开断口为平直的边缘。压开处为凹凸不平的断口。说明轴承材质没有处理到位，左下角轴承圈内壁表层为开裂的起始部位，裂纹源明显可见多源台阶，并呈脆性放射状向右上角扩展至外表层处断裂。外表层处有倾斜的细瓷状终断区剪切唇（见图1）。

距轴承圈高度中心，垂直于断面线切割截取样块。镶嵌件的上部为轴承厂家的压断件，右侧为压开的断口，断口较为平整，该样块编号为1#样件。镶嵌件下部为公司自行处理的压断件，右侧同样为压开的断口，呈圆弧状凹凸不平的断口，样块的内壁表层可见明显的白亮层，该样块编号为2#样件（见图
3.转盘轴承成品检测
（1）1#样件检测  压开的断口处表面为平直的穿晶特征形貌，表层未见氧化脱碳现象，次表层为隐针状马氏体＋颗粒状碳化物＋少量残留奥氏体（见图3）。心部组织同样为隐针状马氏体、颗粒状碳化物及少量残留奥氏体，黑白区分布相当明显，这是轴承钢较低温度加热淬火的特征组织，应该属于正常的轴承钢淬回火组织（见图4）。
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断面的局部区域为沿圆弧坑开裂的细晶状断口，断续分布的圆弧坑属于非金属夹杂物的脱落坑。在颗粒状夹杂物较多的部位，由于夹杂物与基体组织的结合力较弱，裂纹沿夹杂物边缘扩展。次表层及心部组织仍然为隐针状马氏体＋颗粒状碳化物＋少量残留奥氏体，心部存在少量的带状碳化物（见图5～图 6）。
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（2）2#样件检测  轴承圈内壁表层处白亮层较为严重，白亮层为近似等轴状分布的铁素体组织，属于高温高氧化气氛形成的全脱碳层，经测量全脱碳层深度达0.15mm，该组织的强度非常低（见图7）。白亮层以下色泽较深的为贫碳层，贫碳层深度为0.10mm，组织为隐针状马氏体及少量残留奥氏体。由于贫碳层的碳势较低，白色颗粒状碳化物析出较少（见图8）。
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轴承圈内壁左侧为开裂起始部位，表面脱碳层较为明显，裂纹的开口处将全脱碳层劈开，断口的起始部位有晶粒脱落的脆性开裂现象（见图9）。断口扩展呈沿晶开裂的特征形貌，有些区域晶粒已经大量脱落，断口二次裂纹的沿晶开裂特征更为明显（见图10）。
断口附近存在大量的晶间熔洞，这是低熔点非金属夹杂物熔融的特征组织。同时伴有晶粒脱落的孔洞以及氧化物浸润的沿晶二次裂纹。表明热加工锻造过程中，加热温度较高，晶界弱化，晶间结合力显著降低，在锻造应力作用下局部已经形成锻造热裂纹（见图11）。试样的心部同样存在较明显的晶间熔洞组织，颗粒状碳化物分布也不太均匀（见图12）。
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4.结论与分析
夹杂元素硫以化合物的形态存在于钢铁材料的基体中，它首先与锰结合形成1600℃高熔点硫化锰，剩下的硫与铁结合形成1200℃左右低熔点硫化铁以及980℃共晶硫化铁，硫化铁以及共晶硫化铁才是形成晶间溶洞的低熔点夹杂物。硫化物夹杂虽然没有氧化铝夹杂的危害性大，但较多量的硫化物也对基体组织造成损伤，降低材料强度，增加材料脆性，极易形成锻造热裂纹。带状碳化物的存在，同样降低材料强度和韧性，严重的带状碳化物更加能够割断基体的连续性。

1#样件的轴承断口较为平整，以穿晶断裂特征为主，局部呈现沿颗粒状夹杂物开裂的圆弧坑，这是低熔点硫化物夹杂分布不均匀造成的。2#样件锻造加热温度过高，晶界宽化，晶间弱化，甚至形成低熔点夹杂物熔融的晶间熔洞，材料强度显著降低，在锻造应力作用下，局部区域产生沿晶开裂的微裂纹。也正是由于锻造的高温加热，使裂纹内充满高温氧化物。锻件既存热锻开裂的沿晶微裂纹，以及内壁表层较严重的脱碳层，进一步降低材料的抗拉强度，使工件在压断过程中形成多台阶的应力集中裂纹源，然后形成放射状扩展的脆性断裂特征。

当轴承材料两端存在温度差时，热量自动地从热端传向冷端的现象称为热传导。外齿转盘轴承是热能传递的一种形式，物质的热传递能力可用热导率来表征。
轴承中传导热量的载体是电子、晶格振动波和电磁辐射，传导的总热量是各载体传导的叠加。金属中有大量自由电子且质量轻，能够迅速实现热量传递，因而主要靠自由电子传热；非金属浸提，如一般离子晶体晶格中，自由电子很少，晶格振动是主要的导热机构。
热导率是（thermal conductivity）指在单位温度梯度下，单位时间内通过单位转盘轴承横截面的热量，反映轴承材料的导热能力。通常将热导率低于0.22 W·m-1·K-1的轴承材料称为隔热材料。
傅里叶导热定律：对于各向同性的物质，当x轴方向存在温度梯度dT/dx，且各点温度不随时间变化（稳定传热）时，在△t时间内沿x轴方向穿过横截面积A的热量Q，则：
Q = -λ·(dT/dx)·A·△t
负号—热流逆着温度梯度方向；λ—热导率或导热系数，W·m-1·K-1；
3.2 热导率的影响因素
对轴承的热导率的主要影响因素有原子结构、温度、晶粒尺寸、合金成分及气孔率。