【轴承失效分析知识】轴承失效模式——磨蚀

       轴承失效最好按照其失效的根本原因进行分类,但未必总是能够很容易地将原因与特征(症状)或者失效机理与失效模式一一对应,大量相关的文献也都证实了这一点。基于使用中的可见的明显特征外观,本标准将失效模式分为六大类和不同的小类，分类见下思维导图。本章节介绍磨蚀失效模式

二、磨蚀失效模式及机理

2.1腐蚀

2.1.1―概述

      腐蚀是金属表面上一种化学反应的结果。

2.1.2锈蚀

      当钢制滚动轴承零件与湿气或腐蚀性介质(如水或酸)接触时﹐表面发生氧化或腐蚀(生锈)(见图1)。随后出现腐蚀麻点,最后表面出现剥落(见图2)。

图1 推力滚针轴承滚针和保持架上的锈蚀

图2 圆柱滚子轴承外圈滚道上的锈蚀

       当润滑剂中的水分或劣化的润滑剂与其相邻的轴承零件表面发生反应时,可在滚动体和轴承套圈之间的接触区内发现一种特定形式的锈蚀。在静止期间,深度锈蚀阶段会导致对应于球或滚子节距处的接触区变黑(见图3),最终产生腐蚀麻点。

图3 圆锥滚子轴承内圈滚道滚子节距处的接触腐蚀

2.1.3摩擦腐蚀

2.1.3.1―概述

摩擦腐蚀(摩擦氧化)是在某些摩擦及载荷条件下,由配合表面之间相对微小运动引发的一种化学反应。这些微小运动导致表面氧化,可看到粉状锈蚀物和(或)一个或两个配合表面上材料的损失。

2.1.3.2微动磨蚀

接触表面作微小往复摆动时,传递载荷的配合面会发生微动磨蚀,表面粗糙峰氧化并被磨去,反之亦然;最后发展成粉状锈蚀物(微动锈蚀,氧化铁)﹐轴承表面变成黑红色(见图4)。

图4 深沟球轴承内径面上的微动磨蚀

通常,当载荷和(或)振动克服了由安装配合产生的径向夹持力时,会出现这种损伤。轴承、轴和轴承座表面太粗糙和(或)呈波纹状也会减少有效的安装配合,诱发微动磨蚀(见图5)。

图5 滚子轴承外径面上的微动磨蚀

注：由于腐蚀产物(氧化铁)的存在和微小运动的综合作用,也会发生某些磨粒磨损。有时将其划归为微动磨损。

2.1.3.3 伪压痕

      伪压痕(振动腐蚀)最常出现于非旋转轴承的滚动体和滚道接触区,原因是在周期性振动状态下弹性接触面的微小运动和(或)回弹。根据振动强度、载荷和润滑状态的不同,在滚道上形成凹陷,大多数情况下也会导致腐蚀(由于缺少保护性的润滑剂)和综合磨粒磨损。

对于静止轴承,凹陷出现在对应于滚动体的节距处,并会变成淡红色或发亮(见图6,图7)。

图6 伪压痕

图7 调心球轴承外圈滚道上的伪压痕

       存在来自相邻工作的设备的振动时,若较长的停机周期与相对较短的运转时段交替进行,则备用设备中发生的伪压痕表现为间距较小的波纹状凹槽,这些波纹状凹槽不应与电流引起的凹槽混淆（后续发文会有介绍）,与电流通过造成的波纹状凹槽相比﹐由振动造成的波纹状凹槽底部发亮或被磨损,而电流通过造成的凹槽底部则颜色为暗灰色。电流引起的损伤还可通过滚动体上也有相应的印记这一现象予以识别。

注:本标准将伪压痕划归为腐蚀;在其他文件中,有时将其划归为磨损。

文章来源：常州精密钢管博客网