Phân tích các yếu tố chính ảnh hưởng đến các chế độ thất bại ổ trục và lớp bề mặt làm việc

Các chế độ thất bại phổ biến của vòng bi chủ yếu bao gồm: Mệt mỏi tiếp xúc bề mặt, hao mòn mài mòn, hao mòn và hao mòn . Những vấn đề này thường xảy ra trên bề mặt làm việc và lớp bề mặt của ổ trục

Nghiên cứu về chất lượng của bề mặt làm việc của ổ trục thường bao gồm các khía cạnh sau:
l Phân tích hình thái bề mặt;
l Nghiên cứu cấu trúc của vật liệu bề mặt và các lớp biến chất;
l Đánh giá trạng thái căng thẳng bề mặt;
L và thảo luận về trạng thái hao mòn bề mặt và trạng thái ăn mòn .
Bởi vì bề mặt làm việc của ổ trục phải chịu quá trình xử lý nóng và lạnh và hành động của môi trường bôi trơn, cấu trúc vi mô, tính chất vật lý và hóa học và tính chất cơ học của nó thường khác biệt đáng kể so với các lớp hình ảnh được gọi Lớp . Do đó, phân tích lớp suy thoái bề mặt ổ trục không chỉ là một phần quan trọng của kiểm soát chất lượng, mà còn là cơ sở chính để chẩn đoán thất bại .}
Từ cơ chế hình thành lớp thoái hóa mài, nhiệt và lực mài là những yếu tố ảnh hưởng chính, như sau:
1. Ảnh hưởng của nhiệt mài
Trong quá trình mài, ma sát cường độ mạnh xảy ra giữa bánh mài và phôi, giải phóng một lượng lớn năng lượng, khiến khu vực cục bộ nóng lên ngay lập tức . thông qua mô hình tính toán dẫn nhiệt hoặc phương pháp đo nhiệt độ của Hồng ngoại/Nhiệt độ. Nhiệt độ cao như vậy có thể gây ra các vấn đề sau:
quá trình oxy hóa nhiệt độ lhigh của lớp bề mặt;
Cấu trúc lamorphous xuất hiện trong cấu trúc kim loại;
ủ nhiệt độ lhigh hoặc dập tắt thứ cấp xảy ra;
Các trường hợp nghiêm trọng, nó thậm chí có thể gây bỏng bề mặt hoặc vết nứt .
2. lớp oxit bề mặt
Nhiệt độ cao tức thời sẽ gây ra sự hình thành một lớp oxit sắt mỏng với độ dày khoảng 20 ~ 30 micron trên bề mặt thép . Độ dày của lớp oxit có liên quan chặt chẽ đến độ dày của lớp biến chất mài tổng thể
3. Lớp cấu trúc vô định hình
Khi bề mặt được làm nóng đến trạng thái nóng chảy, kim loại nóng chảy sẽ làm mát nhanh chóng để tạo thành một lớp vô định hình với độ dày khoảng 10 nanomet . Mặc dù lớp này có độ cứng và độ bền cao, nó rất mỏng và có thể dễ dàng loại bỏ trong quá trình gia công chính xác {}}
4. lớp ủ nhiệt độ cao
Nếu nhiệt độ mài cao hơn nhiệt độ ủ của vật liệu nhưng không đạt đến nhiệt độ austenitizing, bề mặt của phôi sẽ trải qua quá trình biến đổi lại ., điều này sẽ làm cho độ cứng vật liệu giảm và nhiệt độ càng cao thì độ cứng càng giảm .
5. Lớp làm nguội thứ cấp
Khi nhiệt độ cục bộ vượt quá nhiệt độ austenitizing (AC1), kim loại bề mặt sẽ được làm nguội lại để tạo thành martensite . Mặc dù tên "làm nguội", do làm mát không đủ, lớp này thường xuất hiện dưới dạng lớp nhiệt độ nhiệt độ cao với độ cứng cực thấp .}}
6. vết nứt mài
Việc dập tắt thứ cấp thay đổi sự phân bố ứng suất trên bề mặt phôi . Tại điểm nối của vùng ủ nhiệt độ cao và vùng dập tắt thứ cấp, các vết nứt dễ dàng hình thành do nồng độ của ứng suất kéo dài {}} Bệnh nhân làm việc .
7. lớp biến chất do lực gây ra
Lực cắt, lực nén và lực ma sát trong quá trình mài hoạt động cùng nhau trên bề mặt, rất dễ tạo ra một lớp biến dạng dẻo có định hướng cao và lớp làm cứng công việc, do đó gây ra những thay đổi về ứng suất dư .}
8. Lớp biến dạng dẻo lạnh
Mỗi hạt mài mòn tương đương với một cạnh cắt nhỏ, thường có góc cào âm . trong quá trình cắt, các hạt mài mòn cũng sẽ tạo ra các hiệu ứng đùn và cày rõ ràng trên bề mặt máy làm việc
9. Lớp biến dạng nhiệt dẻo
Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao tức thời, giới hạn đàn hồi của vật liệu bề mặt bị giảm đáng kể . Theo tác động của nén và ma sát, kim loại bề mặt dễ bị chảy vào dòng nhựa .
10. Lớp làm việc cứng
Trong thử nghiệm vi mô và phân tích kim loại, người ta thường thấy rằng độ cứng tăng lên do biến dạng, cũng mang lại những thách thức đối với việc mài thêm vật liệu .}
11. Ảnh hưởng của lớp khử trùng
Ngoài việc mài, làm nóng trong quá trình đúc hoặc xử lý nhiệt cũng có thể gây ra sự khử trùng bề mặt . nếu lớp khử trùng không hoàn toàn bị loại bỏ bằng cách xử lý tiếp theo, nó sẽ làm suy yếu độ cứng bề mặt và sức mạnh cấu trúc, trở thành nguy cơ tiềm ẩn của sự thất bại sớm của ổ trục.
Tóm lại, sự thay đổi chất lượng bề mặt ổ trục bị ảnh hưởng sâu sắc bởi nhiều yếu tố như nhiệt, hành động cơ học và môi trường xử lý . nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế hình thành và cấu trúc tổ chức của các lớp biến chất này sẽ giúp cải thiện chất lượng xử lý và tuổi thọ của vòng bi, và là một liên kết chính trong kiểm soát độ tin cậy