一种高性能轴承磨削烧伤综合检验判定方法与流程

文档序号:11771671阅读:1981来源:国知局

本发明涉及一种检验判定方法,具体涉及一种高性能轴承磨削烧伤综合检验判定方法,属于轴承质量检测领域。



背景技术:

n4钢是目前国内高性能航空轴承的首选材料,因该材料的强度、硬度及耐高温性能均强于普通轴承钢zgcr15,2008年以来随着国内航空轴承需求量的增大,采用该材料的轴承型号及数量也在不断增加。

但由于国内厂家对于该材料的加工性能掌握有限,滚道在磨削加工过程中产生的烧伤问题还没能根本解决,因此在后续的检验过程中,通过检验控制手段将磨削烧伤件有效检出,避免问题零件装配出厂尤为重要。

轴承滚道表满磨削烧伤的产生,是由于砂轮与轴承滚道的接触表面均呈弧形,接触面吻合性强,散热空间小,冷却液不易进入极易产生热量聚集,尤其在加工参数的设定不合理、磨料的选用不当或冷却不足等情况下,磨削热会在瞬间急剧升高,在滚道表面形成高温软化层,产生磨削烧伤。

磨削烧伤会使轴承滚道表面抗疲劳强度及寿命明显降低。工作过程中,在交变应力的作用下,从滚道磨削烧伤区域形成裂纹并不断扩展,最终形成疲劳剥落。

对于套圈磨削烧伤检查,现国内轴承厂家主要通过冷酸洗的方法,但由于成份和性能的不同,n4钢轴承滚道的磨削烧伤问题多于普通钢轴承(zgcr15钢制轴承),且n4钢套圈加工控制难度大,零件的磨削烧伤形貌及轻重程度多样、状态复杂,仅仅通过常规的酸洗检验手段很难将磨削烧伤件有效检出,必须采取综合的检测控制方法。



技术实现要素:

本发明为解决轴承滚道磨削烧伤检出率较低的问题,进而提出一种高性能轴承磨削烧伤综合检验判定方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明所述方法的具体步骤如下:

步骤一、生产过程中用单酸代替混酸进行轴承钢圈检验;

步骤二、制定烧伤图谱;

步骤三、通过磁弹仪对成品零件进行磨削烧伤检查;

步骤四、理化分析判定。

本发明的有益效果是:1本发明所述检验方法在2012年至2014年间对厂内加工的2万多件轴承套圈中检出烧伤件258件,有效的识别出烧伤件,大大提高了烧伤件的检出率;2、通过综合判定方法对磨削烧伤件进行及时、有效的识别,使公司能够在生产加工及工艺控制等方面及时采取措施,促进了生产技术能力的提高;3、本发明针对n4钢(w9cr4v2mo)航空轴承磨削烧伤件,采取的单酸酸洗检查方法、磁弹仪检测和理化分析的综合检验判定方法,为国内航空轴承生产厂家在磨削烧伤检验技术方面提供了新的思路和方法,使轴承的生产质量和使用可靠性得到保障;4、本发明可借鉴应用于所有型号及结构的轴承在磨削加工过程中的烧伤检验控制。

附图说明

图1是轴承滚道磨削加工示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种高性能轴承磨削烧伤综合检验判定方法是通过如下步骤实现的:

步骤一、生产过程中用单酸代替混酸进行轴承外圈检验;

步骤二、制定烧伤图谱;

步骤三、通过磁弹仪对成品零件进行磨削烧伤检查;

步骤四、理化分析判定。

步骤四中当酸洗检查和磁弹仪检测均判断有异常,还需进一步了解烧伤程度时,还可切取试样,通过金相显微镜观察,可见滚道磨削烧伤部位的组织与基体组织有明显差异,白亮色为淬火烧伤,黑色为回火烧伤,通常烧伤层有一定厚度,与基体组织有明显的分界。

具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种高性能轴承磨削烧伤综合检验判定方法的步骤一中生产过程中用单酸代替混酸进行轴承钢圈检验的步骤如下:

步骤一(一)、脱脂:用无水碳酸含量为2.5-3.5%、磷酸三钠含量为2.5-3.5%、氢氧化钠含量为1-2%、水玻璃含量为0.2-0.3%的混合溶液清洗零件,清洗温度为75℃~85℃,清洗时间为3分钟;

步骤一(二)、连续水膜检查:使零件表面完全湿润,目视观察30秒之内,零件表面无水膜断裂状态为合格;

步骤一(三)、盐酸浸渍:用盐酸含量4%-6%的盐酸溶液浸渍零件1.5-3.5分钟,溶液温度为15℃~25℃;

步骤一(四)、酸洗:用硝酸含量2.5%-3.5%的硝酸溶液酸洗零件1.5-2.5分钟,溶液温度为15℃~25℃;

步骤一(五)、明化:用盐酸含量4%-6%的盐酸溶液明化零件1.5-3.5分钟,溶液温度为15℃~25℃;

步骤一(六)、中和:用3%-5%的无水碳酸钠中和零件表面液体,反应时间为1-2分钟,反应温度为15℃~25℃;

步骤一(七)、防锈:用于1%-2%的无水碳酸钠、8%-10%的亚硝酸钠处理零件表面,反应时间为1-2分钟,反应温度为15℃~25℃。

原有的酸洗工艺中酸洗液采用硝酸(3.5-4.5%)和氯化铁(2.5-3.5%)混合酸进行酸洗,然后通过铬酐(13-15%)和硫酸(0.4%)混合酸进行明化,由于酸洗液的腐蚀性较强,套圈酸洗后表面呈较深的黑灰色,烧伤部位与完好表面会有颜色差异(多呈条纹状),检验人员通过目视检查时,因表面状态较差,轻微的烧伤现象不易被检出,存在误判的可能;此外,在清洗过程中随着杂质不断混入酸洗液,混合酸液的比例成份不断变化,给酸液的过程检测,配比保证带来一定难度。采用单酸酸洗工艺可使n4钢轴承滚道磨削烧伤显现更清晰,避免了以往使用的混酸酸洗(硝酸和氯化铁混合酸)后,轴承表面发黑,轻微磨削烧伤不易识别的问题。此外,单酸方式也避免了混酸酸洗液使用过程中成分含量不易控制的问题,大大提高了酸洗检验的准确性。

具体实施方式三:步骤二中制定烧伤图谱是为了方便检验过程中对照识别,对磨削烧伤件形貌、程度、分布位置进行梳理归类,制定了酸洗烧伤件图谱,采取零件酸洗后与图谱形貌进行对照,确保烧伤件被有效的识别出来,避免误判、漏判问题的发生。

具体实施方式四:在酸洗检查的基础上,进一步加强对滚道磨削烧伤问题的控制,通过现有磁弹仪设备开展巴克豪森噪声分析法在轴承滚道烧伤检测方面的研究;这是一种无损检测方法,是通过零件表面对磁渗透性的差异,形成磁弹值(mp值)数据曲线,从而对滚道是否存在磨削烧伤进行判别。

该方法的优点是对零件无损伤可在成品套圈阶段进行检验控制,且设备易操作,通过数据对比可对零件烧伤程度进行量化。

磁弹仪检测方法及界定标准的明确,为磨削烧伤问题的控制,及确保烧伤件的有效检出加强了保障。通过对厂内成品套圈及用户返回轴承,共163个规格12891件套圈的检测及磁弹值(mp值)变化曲线的对比分析,最终确定了磁弹仪检测方法,并界定当磁弹值mp≤80,且max/min<1.2时为合格,当磁弹值mp>80,且max/min>1.2时套圈存在磨削烧伤风险,可予以报废。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

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