滑动轴承巴氏合金表面划伤缺陷分析.pdf

电子 显微 学报J C h i n ．E l e e t r ．M Lc r o s e ．S o e 2 2 6 6 3 1 6 3 1 2 0 0 3年 63 滑动轴承 巴氏合金表面 划伤缺陷分析 朱锦艳 ， 范文秉， 陈丽芳 ， 潘嘉玉 太原 重型机 械 集 团公 司理 化 检 定 中心 ， 山西 太原 0 3 0 0 2 4 内径为 2 5 一滑动轴 承由铸铁轴 瓦和锡基 巴 氏合金表面层组成 ， 轴 承额定转速为 7 5 0 r t m i n ， 润 滑 系统 为油 环 自润滑。在轴承安装 工作 2 h时 出现故 障 ， 内表面严重划伤 ， 润 滑油也从原来的黄亮色变为 暗黑色。本文通过显微组织 分析 、 电镜形貌观 察及 微区成分定性 、 定 量分 析 ， 确 定缺 陷 性质 及产 生原 因 。 检测结果分析 在半 轴 承 的 中 部 用 线 切 割 的 方式 取 宽 度 为 2 0 ra m、 厚度为 l O m m、 长度为轴承高度的试样 锡 基 巴氏合金 的基体组织为 n基 体上分布着 白色块状 8 相 和白色针状 、 粒状 的 E相 图 1 ， 为 Z C h S n S b l 1 ． 6 轴承合金正常组织。锡基巴氏合金是一种优 良的轴 承材料 ， 可 在轴与轴承表面之间提供很好的作用 ， 且 台金表面与轴瓦铸铁 底材牯合 良好 ， 完全可 以排除 材质本身造成缺陷的可能 。 扫描电镜分析表 明， 巴 氏合 金表 面缺 陷主要有 两种形态 长直的犁沟 和稍宽的不平整 区 图 2 ， 不 平整区由断续的擦伤和撕裂区以及不平整变形区所 组成 ． 在此 区还嵌 藏着一定 数量不规则块状 的大质 点 。 能谱分析 可知其性 质为 A 1 的氧化物和 A l 、 F e氧 化物 ， 它们来 自悬浮在润 滑油中的杂质 。犁淘 区有 深而平 直的棱边 ， 属 接触应力 下类似显微机加 工造 成的擦伤犁淘。巴氏合金内表面基体能谱定量分析 结果 显示 内表面含有 l 3 ． 0 5 ％， 与基体成分明显 图 1 巴 氏合 金和底 材组织 。B a r 1 0 0 ,u m 不同 ， 这些 F e元素 的来 源必 定 是与 轴接触 后 的结 果 ， 由此可 以断定轴 承内表面与轴 发生 了咬合 。滑 动轴承 是轴瓦表 面与轴径表面相对滑动情 况下工作 的， 为了减小这种相对滑 动引起的摩擦 ， 摩擦面间需 用润滑油加 以润滑 。通常存在 润滑剂 时 ， 磨损是 由 最高的棱首先接触并受到 大的接触应 力 ， 它造 成塑 性流动 ， 越来越多的棱相互接触 ， 则表面 以这种方式 逐渐变平或变光 ， 即电镜下 的形 貌以 塑性 变形为代 表 。而主要为摩擦造成 的形 貌属 于无润滑 磨损 。 没有润滑剂 时磨 损过程 的特 点是金 属 的粘 合和 玲 焊。在金属对金属 接触 的过程 中 ， 滑 动表面先 在许 多显微凸起点上进 行摩擦 ， 随着摩擦 的发展 ， 就可能 在这些点产生局部熔化 ， 造成咬台和划伤 同时大 型外来质点随着润滑油一起循环 ， 可破坏油膜 ， 造成 金属 对金属接触 ， 因而增加摩 擦 ， 又转过来引趁温度 升高 ， 对表面划伤起到一定的辅助作用 。 结 论 滑动轴承巴氏合金表面 缺陷 ， 是 由于轴 瓦表面 和轴径表面产生干摩擦 ， 金属对金 属接触发 生了咬 合和划伤。产生 的主要原 因系润滑不 良， 次要原 因 是一定数量的氧化铝外 来质点 参考文献 [ 1 ] 美 国金 属学 会 主编 ．金属 手册 第 八版 第 十卷 ． 北 京 机 械 工 、 I 出 版 社 出 颇 ． 匿羔 。 图 2内表 面缺 陷形貌。B a r l O O u m