滚动轴承的使用非常的广泛，在我们对机械和零部件进行维护维修的过程中，我们常会发现机械轴承滚道表面黑色点状缺陷，这种轴承缺陷是如何发生的呢？中华轴承网（简称：华轴网）根据了解，下面分享有关轴承滚道表面黑点缺陷列子以及相应原因。

1、滚动轴承滚道表面黑色点状缺陷形貌图

如图1所示，发现此轴承约30%的内圈滚道上分布着数量不等的黑色点状缺陷，从形貌上看，类似于轴承内圈材料中存在大颗粒的非金属夹杂物所引起的缺陷。

图1 内圈滚道面上的黑色点状缺陷

2、试验分析

2.1非金属夹杂物检验

对非金属夹杂物进行检验 ,结果如表 1所示 , 均符合 GB /T 18254 - 2002标准的要求。

2.2扫描电子显微镜观察和能谱分析

采用线切割机在内圈上存在有黑点缺陷的部 位切取试样 ,将其放置在超声波清洗机中用丙酮、 酒精进行两次清洗 ,取出烘干后放置到 JSE - 6380型扫描电子显微镜中对缺陷区域进行观察 (缺陷编 号依次为 1# , 2#和 3# ) ,缺陷的形貌特征见图 2～图 7。

图 2 滚道面上 1#缺陷形貌

图 3 1#缺陷的局部放大形貌

图 4 滚道面上 2#缺陷形貌

图 5 2#缺陷的局部放大形貌

图 6 滚道面上 3#缺陷形貌

图 7 3#缺陷的局部放大形貌

采用 EDS7582型能谱仪对黑点缺陷微区的化 学成分进行检测 ,检测结果见表 2和表 3。

从能谱检测的结果可以确定 ,黑色点状缺陷 部位的主要化学成分为 O、A l、Si等 ,接近于材料 中的氧化物夹杂的成分 ,也接近磨加工时使用的 砂轮磨粒的化学成分。但是 ,由扫描电子显微镜 观察的结果可以看出 ,滚道面上的黑色点状缺陷 部位的物质分布与磨削加工方向一致 ,并均高于 周围的加工面 ;而材料中的非金属夹杂物一般是 沿着轧制方向分布 ,并且在磨削力的作用下将发 生剥落 ,即使残留在零件上也不会出现高于周围加工面的现象。所以 ,排除了黑点缺陷是由于大 颗粒非金属夹杂物导致的可能性。

3、滚动轴承滚道表面黑点的原因及改造

经过现场观察和研究分析后认为 ,滚道黑点 缺陷是在超精加工中由于砂轮的磨粒压入滚道表 面所致。超精加工中 ,油石内混入了粗颗粒的沙 粒 ,油石硬度不均匀 ,油石压力调整不合理 ,超精 工艺参数选择不当等都会造成缺陷。其中油石质 量的稳定可靠性是保证超精工序不产生黑点状缺 陷的关键。

为了预防、杜绝此类缺陷的再次发生 ,对油石 和超精工艺参数进行了改进。

3.1 选择合适的油石

正确选用油石是超精加工的关键 ,油石选用 的正确与否 ,对加工质量、生产效率和成本都有很 大影响。油石既要具有一定的切削性能 ,又要具 有良好的光整抛光性能 ,才能保证加工质量和效 率。在这里选用绿色氯化硅 ( GC)油石 ,微粉号为 W10～W20,组织号为 10～12级 ,硬度等级号为 K ～P。保证油石质量 ,防止油石中混入粗粒度的沙 粒而划伤零件表面。

3.2选择合理的超精工艺参数

(1)选择切削角为 10°～20°,既能保证表面质 量 ,又能保证生产效率。

(2)将油石振动频率由原来的粗超 540次 /min 降低为 400次 /m in左右 ,精超 350次 /m in降低为 200次 /m in左右。

(3)油石的振幅仍为 2～4 mm,零件的转速仍 为粗超 700 r/m in左右 ,精超 760 r/m in左右。

(4)将油石压力由原来粗超的 1 MPa降为 0. 4 MPa,精超由原来的 0. 6 MPa降为 0. 2 MPa。 22316CA的内圈超精工艺参数见表 4。

滚动轴承滚道表面的黑色点状缺陷是砂轮的 磨粒在磨削过程中压入滚道表面所致 ,是在超精 工序中产生的。通过选择合适的油石、修正超精 工艺参数 ,对超精加工进行改进后 ,可完全避免此 类缺陷的产生。经过两个多月的运行 ,没有再发 现黑色点状缺陷。