梁华、王珊珊、仇亚军

（洛阳轴研科技股份有限公司）

某公司送检轴承垫片，材料为45钢，型号为MCF 40 endplate，完整垫片的整体及断口形貌见图1。该批成品垫片在装配轴承时有破裂现象，比例为1%~2%；轴承垫片的加工工艺流程为：棒材→车加工→热处理→磨加工→表面发黑处理。垫片热处理后的硬度要求为51~53HRC。为确定垫片产生断裂的原因，对垫片进行了较为全面的理化检验与分析。

图1   轴承垫片断裂形貌

1.检验与分析

（1）宏观及断口检查

送检垫片在距其断口约1mm处存在一条平行于断口的微细裂纹；垫片的内径面有安装磨损痕迹，其光亮度不同，以有微裂纹一端Z为光亮，而对应的另一端面附近则无磨损，保持原发黑处理的表面（见图2）；垫片的断口平齐、色泽一致，为脆性断口（见图3）。

图2  断裂垫片的内径面

图3   断裂垫片的断口形貌              

（2）硬度检测

轴承垫片的硬度在HR-150A洛氏硬度计上测定，负荷为150kg，误差范围为±0.5HRC，结果见表1。

表1  轴承垫片端面的硬度值（HRC）

由表1结果知，轴承垫片的硬度值符合技术条件要求。

（3）断口微观分析

将带有裂纹的轴承垫片经超声波清洗烘干后放置在日本电子公司生产的JSM6380LV扫描电子显微镜中进行变倍观察。结果表明：

①断口的扩展方向为从一侧端面的内径倒角处开始沿着对角线方向向另一端面扩展；断裂方式为沿晶脆性断裂；断口截面上未发现有晶粒粗大、过烧及大尺寸夹杂物等现象（见图4~图6）。

图4  垫片断口的低倍形貌（右侧为内径面）

图5  图4右侧局部之放大形貌

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图6  图4右侧局部之高倍放大形貌

②裂纹起始于垫片一侧端面的内径倒角处，并分别沿着径向和轴向向两个方向扩展；内径面上的摩擦及挤压痕迹清晰可见（见图7~图12）。

图7  垫片端面上的裂纹形貌（左侧为内径面）

图8  图7所示倒角处裂纹（头部）放大形貌

图9  图7所示垫片端面裂纹（尾部）放大形貌

图10  垫片内径面上的裂纹形貌

发布时间:2022-11-24