如何建立轴承失效分析机制.doc

如何建立轴承失效分析机制根据我公司轴承损坏的各种形式，为减少轴承质量事故的发生，应建立轴承失效分析机制轴承失效分析的主要任务根据大量的背景材料、分析数据和失效的形式，综合分析，找出造成轴承失效的主要影响因素，以便有针对性地提出改进措施，提高轴承的服役期。避免轴承发生突发性的早期失效。一般情况下轴承失效分析大体可分为:失效实物和背景资料的收集，对失效实物的宏观检查和微观分析等三个步骤。失效实物和背景材料的收集应该尽可能地收集到失效实物的各个零件和残片。尽量多地了解到失效轴承的实际工作条件、使用过程和制造质量情况。这对于正确地失效分析是必不可少的。它具体包括以下的内容:(1)轴承所服役的机械设备的工作状况、载荷和运转速度、轴承在设备上的设计工作条件。(2)轴承失效的情况，只有轴承失效还是其他部分也失效，轴承失效大致属于什么类型。(3)轴承的安装运转记录，运转使用过程中有无不正常操作。(4)轴承工作中所承受的真正负荷情况如何，是否符合原设计。(5)轴承工作的实际速度及不同速度出现的频率。(6)失效时是否有温度的急剧增加或冒烟、噪音及振动的突然增大。(7)工作环境中有无腐蚀性介质，轴承及其相接触的轴颈处有无特殊的表面氧化或其他沾污色。(8)轴承的安装记录(包括安装前轴承尺寸精度的复验情况)，轴和轴承的间隙、装配和对中情况，轴承座和机架刚性如何，安装是否有异常。(9)轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。(10)轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂种含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物以备分析。(11)轴承的选材是否正确，用材质量是否符合标准或图纸要求。(12)轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变化，有没有表面磨削烧伤。(13)失效轴承的修复和保养记录。(14)同批或同类轴承的失效情况。在实际失效分析背景材料收集工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料愈多，无疑会更有利于正确的分析结论。宏观检查对失效轴承进行宏观检查(包括尺寸精度测量和表面状态检查分析)，是失效分析最重要的环节。通过总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征并确定截取的部位做进一步的微观检查和分析。宏观检查的内容应包括:(1)外形和尺寸精度的变化情况(包括测振分析、动态函数分析和滚道不圆度分析)。(2)游隙的变化情况。(3)是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。(4)是否有破裂。裂纹的形态和断口性质如何。(5)磨损是什么类型的，对失效有多大作用。(6)轴承各部件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。(7)对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌人、裂纹、擦伤和其它缺陷。(8)冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。(9)用x射线应力测定仪测量轴承工作前后的应力变化情况。宏观检查的结果，有时也可基本判断失效的模式和原因，但要进一部确定失效的性质，取得更多的证据，还必须做微观分析。根据失效实物和背景资料收集及对失效实物宏观检查的具体要求，我公司可根据实际情况编制可执行的表格，对于质量事故中轴承失效案例由相关人员进行表格填写后归档，并定期进分析统计，以得出相关的结论微观分析失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证，因而是重要的。微观分析中最常用、最普及的方法是断口分析、光学金相分析和硬度检测。分析的内容应包括:(1)原材料材质是否符合标准和设计要求。(2)轴承零件的基体组织和热处理质量是否符合标准要求。(3)表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其它表面加工变质层。(4)测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度、腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据缺陷的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。(5)根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。(6)测量表面硬度、基体硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。(7)断口观察与分析。扫描电子显微镜因具有景深大、放大倍数高、图象清晰等优点，对断口的观察和定性、测量更具优越性。(8)电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口异物的成分，发现断口的性质和断裂的原因。对于微观分析，分析的项目比较专业，需要借助专用的分析工具，目前我公司还不完全具备条件轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体分析时应根据轴承失效的类型和特点，并不是三个步骤中的每一个问题和每一种方法都对应使用。这要视具体情况决定取舍，但分析全过程的每一步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的内、外诸多因素联系起来，进行综合思考与判断。轴承失效的预测预防预测预防轴承失效的主要途经(1) 采用一切可能和有效的手段，尽量提高轴承的寿命和可靠性。包括结构设计的优化，加工工艺的改革，原材料的精选和精炼，高效率高洁度的润滑，精细的装配和安装等等。这也是防止轴承早期失效的最根本、最积极主动的途径。(2)加强轴承产品的质量检测和监督，以确保轴承产品质量指标达到设计要求。在轴承投人运转之前，严格的质量检测和监督也是预防轴承早期失效的积极措施。(3)加强对轴承工作状态的诊断和预测，及早发现异常，采用预防措施以防止突发性失效事