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滚动轴承工作表面失效分析
2009-12-17袁和会，魏玉玮，刘志英
（西北轴承股份有限公司）
（西北轴承股份有限公司）
摘 要：滚动轴承在工作状态下，滚道表面长期受交变载荷的作用，由于化学及物理方面的因素，导致滚动轴承工作表面产生点腐蚀及疲劳效应，造成轴承早期失效，针对轴承早期失效———点腐蚀及疲劳，从材料本身的质量及轴承的工作条件，分析了轴承点腐蚀及疲劳失效发生及发展的原理，阐述了影响表面点腐蚀及疲劳失效的因素：材料的冶炼质量、热处理状态、表面加工精度、表面残余应力、润滑油、接触表面塑性变形等，提出了相应的改进措施，以减少点腐蚀及疲劳失效现象的发生，提高轴承的使用寿命。
关键词：滚动轴承；表面失效；分析
滚动轴承工作表面失效分析是提高轴承可靠性系统工程中的重要环节，轴承在工作中丧失其规定功能，从而导致故障或不能正常工作的现象称为失效， 轴承失效按其寿命可分为正常失效和早期失效两种。本文主要是针对点腐蚀及疲劳导致轴承早期失效的原因进行分析，并提出改进措施，以提高轴承的使用寿命和可靠性。
1 点腐蚀产生的原因
点腐蚀是金属表面缺陷、疏松以及夹渣等产生微电池作用的结果。当金属表面存在缺陷、疏松以及夹渣等时，这些部位的电化学性能和其他部位不同。这些部位成为溶解趋势较强的阳极，其他部位成为阴极，金属本身是良好的导电体，金属表面吸附的水液则是离子导体，这样就好似有许多短路的原电池进行着放电的化学反应，阳极溶解和阴极放电的速度快，金属腐蚀的速度也就快。点腐蚀呈圆形，周围没有裂纹，能够向深处扩展，甚至穿透金属，引起应力集中并且在高接触应力下导致表面剥落，造成轴承失效。
2 疲劳失效产生的原因
疲劳失效是各类轴承表面Z常见的失效形式之一，是金属在交变载荷的长期作用下而产生的失效，主要表现为疲劳裂纹的萌生、扩展和断裂的过程。裂纹的产生有两种方式：①从表面产生，即在滚动轴承的接触过程中，因外载的作用在工作表面引起周期性变化的接触应力，在表层产生塑性变形和形变硬化，Z后在工作表面出现微小裂纹，由表面向里发展，在该裂纹形成的两个表面之间，由于润滑剂的
关键词：滚动轴承；表面失效；分析
滚动轴承工作表面失效分析是提高轴承可靠性系统工程中的重要环节，轴承在工作中丧失其规定功能，从而导致故障或不能正常工作的现象称为失效， 轴承失效按其寿命可分为正常失效和早期失效两种。本文主要是针对点腐蚀及疲劳导致轴承早期失效的原因进行分析，并提出改进措施，以提高轴承的使用寿命和可靠性。
1 点腐蚀产生的原因
点腐蚀是金属表面缺陷、疏松以及夹渣等产生微电池作用的结果。当金属表面存在缺陷、疏松以及夹渣等时，这些部位的电化学性能和其他部位不同。这些部位成为溶解趋势较强的阳极，其他部位成为阴极，金属本身是良好的导电体，金属表面吸附的水液则是离子导体，这样就好似有许多短路的原电池进行着放电的化学反应，阳极溶解和阴极放电的速度快，金属腐蚀的速度也就快。点腐蚀呈圆形，周围没有裂纹，能够向深处扩展，甚至穿透金属，引起应力集中并且在高接触应力下导致表面剥落，造成轴承失效。
2 疲劳失效产生的原因
疲劳失效是各类轴承表面Z常见的失效形式之一，是金属在交变载荷的长期作用下而产生的失效，主要表现为疲劳裂纹的萌生、扩展和断裂的过程。裂纹的产生有两种方式：①从表面产生，即在滚动轴承的接触过程中，因外载的作用在工作表面引起周期性变化的接触应力，在表层产生塑性变形和形变硬化，Z后在工作表面出现微小裂纹，由表面向里发展，在该裂纹形成的两个表面之间，由于润滑剂的