RU3515型號交叉滾子轉(zhuǎn)盤軸承的淬透性很好，其材質(zhì)在空氣中也能淬上火，因此叫“風(fēng)鋼”，其淬硬性也好，在空氣中也能淬到64HRC以上，磨出很鋒利的軸承，故也稱“鋒鋼”。轉(zhuǎn)盤軸承鋼感應(yīng)加熱淬火屬自冷式淬火，節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)效率高。
不管什么軸承，在其生產(chǎn)工藝中淬火必備兩個基本條件：一是必須奧氏化，二是立即快冷，冷卻速度應(yīng)大于軸承的臨界冷卻速度（v臨）。交叉滾子軸承感應(yīng)加熱的特點只是軸承表面被加熱，如果軸承表層奧氏體化后立即停止加熱，而鄰近未被加熱的軸承邊緣能迅速地將加熱層的熱導(dǎo)走，并且其冷卻速度＞v臨，則軸承表面就被淬硬了。其不是靠表面噴淬火液快冷，而是由內(nèi)部的冷金屬來冷卻，這種特殊的淬火工藝只有在高能密度加熱狀態(tài)下才能實現(xiàn)。感應(yīng)加熱是高能密度加熱方法之一。由于功率密度大，加熱時間短，因此也稱軸承脈沖加熱。
交叉滾子軸承感應(yīng)加熱的溫度可用紅外線光電高溫計或光學(xué)高溫計測量，也可以用目測（根據(jù)加熱軸承成品的顏色），判斷淬火加熱溫度。
軸承感應(yīng)加熱時渦流在軸承上產(chǎn)生的熱量主要用在加熱所需的表面層，但是在此過程中還有兩種熱量從工件上散發(fā)，一種是從加熱表面向空氣中散發(fā)稱之為輻射熱；二種是從工件加熱層向心部傳導(dǎo)的，稱之為傳導(dǎo)熱。這兩種熱損耗，特別是向內(nèi)熱傳導(dǎo)的作用，加深了理論上的加熱層深度，可以用d深＝0.2 圖片（mm），式中t為加熱時間（s）。隨著功率密度的降低與加熱時間的延長，損耗增加。如果工件比較薄，熱傳導(dǎo)很快就會從表面?zhèn)鞯叫牟?，整個截面都熱透了，軸承材質(zhì)鋼屬自硬性材料，加熱停止馬上就淬硬了。
洛陽東軸軸承有限公司從2012年開始，高頻試淬厚度≤6mm的軸承，投放市場，客戶反映很耐用，比原保護(hù)氣氛整體淬件壽命提高一倍以上，增強(qiáng)了我們擴(kuò)大生產(chǎn)的信心和勇氣。為適應(yīng)市場需求，對厚軸承需求量增大，2015年我們又引進(jìn)了超音頻技術(shù)，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。淬火軸承也是自制的，現(xiàn)在能淬厚度12mm的機(jī)械配件。M2鋼淬火晶粒度及回火后金相組織如圖4、圖5所示。
一、RU3515型號交叉滾子轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)容
轉(zhuǎn)盤軸承材料在使用過程中的磨損、斷裂、腐蝕、變形等都將造成零部件的功能失效。失效分析是通過失效原因的分析、提出預(yù)防對策，進(jìn)而提升機(jī)械的安全性，延長使用周期的一種有效手段。
具體交叉滾子軸承說明：
? 零件失效分析與軸承質(zhì)量
? 失效分析技術(shù)在軸承行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
? 典型軸承失效分析案例分享
? 國內(nèi)外軸承失效分析新技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用
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? 軸承 材料疲勞斷裂失效分析的應(yīng)用實踐
? 軸承鍛件延遲開裂及其失效分析
? 軸承腐蝕失效分析技術(shù)及案例分享
? 軸承脆性和韌性斷裂的技術(shù)及案例分享
軸承卡滯部位螺紋副被剖開，軸承套、安裝孔紋宏觀形貌如圖1所示，目視可見安裝孔由內(nèi)端面計第1~4道軸承存在明顯的變形及損傷，呈擠壓、磨損形貌，與軸承座匹配的螺桿螺紋也有4道存在明顯的變形及損傷。
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圖1 軸承、交叉滾子軸承宏觀形貌
軸承紋損傷區(qū)域放大宏觀形貌如圖2所示，其中螺套、螺桿螺紋損傷最嚴(yán)重部位可見物質(zhì)轉(zhuǎn)移、堆積現(xiàn)象。
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圖2 軸套損傷區(qū)域宏觀形貌
此外，軸承端面表面均存在明顯的銹蝕，內(nèi)圈外圈有兩段區(qū)域（包括損傷部位、長度與螺套螺紋總長度相當(dāng)）表面存在明顯的銹蝕，該兩處銹蝕區(qū)域應(yīng)是滾道、滾動體在配合狀態(tài)下停留較長時間所形成。
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二、微觀分析
掃描電鏡下觀察，軸承損傷部位呈擠壓、磨損形貌，可見物質(zhì)轉(zhuǎn)移、堆積，損傷表面未見嵌入的外來多余物，軸承損傷區(qū)域微觀形貌分別如圖3、圖4所示。
損傷表面能譜分析后發(fā)現(xiàn)，主要含有Fe及少量Cr、Mn元素，未見其他異常元素。軸承表面銹蝕區(qū)域存在泥紋狀腐蝕產(chǎn)物，能譜分析除基體元素外含有較高的O、Cl元素，軸承表面微觀形貌如圖5所示。
螺紋表面腐蝕產(chǎn)物形貌
三、金相及硬度分析
從軸承整體段分別截取部分試樣進(jìn)行金相分析，二者組織均為淬火+回火組織，其中套圈組織中可見沿晶界分布的網(wǎng)狀鐵素體，分別如圖6、圖7所示；存在沿晶界分布的網(wǎng)狀鐵素體，可能是淬火溫度低或保溫時間不足，造成鐵素體未完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，導(dǎo)致淬火后機(jī)體內(nèi)殘留鐵素體。
對金相試樣進(jìn)行顯微硬度測試，硬度低于設(shè)計要求，測試結(jié)果見表1。
表1 顯微硬度測試結(jié)果
表面硬度不足，可能與回火溫度過高，造成馬氏體分解而降低硬度有關(guān)。對交叉滾子軸承端面的中部進(jìn)行了維氏硬度測試，心部硬度明顯低于設(shè)計要求，測
表2 滾道部硬度測試結(jié)果
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滾道部硬度不足，應(yīng)與冷卻不當(dāng)有直接的關(guān)系，包括淬火前預(yù)冷時間過長，淬火冷卻介質(zhì)控制不當(dāng)，在介質(zhì)中冷卻時間過短等。
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四、化學(xué)成分分析
軸承熱處理后基體硬度不足，除熱處理工藝控制不當(dāng)外，還應(yīng)考慮零件的原材料化學(xué)成分，尤其是碳含量的影響。對失效軸承進(jìn)行化學(xué)成分檢測，結(jié)果見表3，分析結(jié)果表明螺桿與螺栓所用材料均與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求相符。
（1）損傷區(qū)表面、腐蝕產(chǎn)物能譜分析結(jié)果表明所用材料的主成分未見異常，軸承原材料化學(xué)成分復(fù)驗均符合GB/T 3077—1999和GB/T 699—1999要求。
（2）金相及硬度分析結(jié)果表明軸承均為淬火+回火組織，硬度均低于設(shè)計要求，其中套圈組織中可見沿晶界分布的網(wǎng)狀鐵素體，滾動體部硬度明顯不足，應(yīng)是熱處理工藝控制不當(dāng)所致。
（3）內(nèi)圈外圈旋轉(zhuǎn)時發(fā)生卡滯的原因是由于二者匹配局部區(qū)域發(fā)生粘著磨損所致，發(fā)生粘著磨損的原因應(yīng)與材料硬度偏低及使用過程中匹配螺紋發(fā)生腐蝕等
軸承是工業(yè)母機(jī)，代表了一個國家所有制造的精度、效率、質(zhì)量的起點。沒有軸承的突破，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級就缺乏底氣，那靠什么保障這個國的制造能力，就是要靠工作母機(jī)軸承，加工出來的。
