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磨削是機械制造業(yè)中常見的金屬切削方法，在軸承加工行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過熱處理和淬火的軸承零件在磨削過程中可能會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋或規(guī)則排列的小裂紋，稱為磨削裂紋。它不僅影響軸承零件的外觀，更重要的是，直接影響軸承零件質(zhì)量。本文分享了軸承磨削裂紋的特點和原因，以及相應(yīng)的預(yù)防措施。

1.軸承磨削裂紋的特點

磨削裂紋與一般淬火裂紋有顯著不同。磨削裂紋僅發(fā)生在磨削表面，深度較淺，深度基本相同。較輕的磨削裂紋是垂直于或接近磨削方向的平行線，呈條狀規(guī)則排列。這是一種裂縫，而更嚴重的裂縫呈龜殼狀（封閉網(wǎng)絡(luò)），深度約為0.03-0.15毫米。酸腐蝕后，裂紋明顯，這是第二種裂紋。

2.軸承磨削裂紋的原因

軸承磨削裂紋的產(chǎn)生是由磨削熱引起的，磨削過程中軸承的表面溫度可達800-1000攝氏度或更高。淬火鋼的組織是馬氏體和一定量的殘余奧氏體，它們處于膨脹狀態(tài)（未經(jīng)回火處理）。馬氏體的膨脹和收縮隨著鋼中碳含量的增加而增加，這對軸承鋼表面產(chǎn)生磨削裂紋尤為重要。淬火鋼中的殘余奧氏體在磨削過程中受到磨削熱的影響而分解并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。這種新形成的馬氏體集中在零件表面，導(dǎo)致軸承表面局部膨脹，增加了零件的表面應(yīng)力，導(dǎo)致磨削應(yīng)力集中。繼續(xù)磨削會加速表面磨削裂紋的產(chǎn)生；此外，新形成的馬氏體具有較大的晶粒尺寸，這也會加速磨削過程中磨削裂紋的產(chǎn)生。

另一方面，當(dāng)在磨床上磨削零件時，壓力和張力都會施加在零件上，這會促進磨削裂紋的產(chǎn)生。如果磨削過程中冷卻不足，磨削過程中產(chǎn)生的熱量足以使磨削表面上的薄層重新奧氏體化，然后再次淬火形成淬火馬氏體，導(dǎo)致表層上產(chǎn)生額外的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。此外，磨削過程中產(chǎn)生的熱量會導(dǎo)致軸承表面溫度迅速升高并迅速冷卻。這些結(jié)構(gòu)應(yīng)力和熱應(yīng)力的疊加可能會導(dǎo)致磨削表面上的磨削裂紋。

3.磨削裂紋的預(yù)防措施

從上述分析可知，磨削裂紋發(fā)生的根本原因是淬火過程中的馬氏體在應(yīng)力的存在下處于膨脹狀態(tài)。為了減少和消除這種應(yīng)力，應(yīng)進行應(yīng)力消除回火，也稱為淬火?；鼗鸷螅速M時間必須至少為4小時。隨著回火時間的增加，磨削裂紋的可能性降低。此外，軸承在快速加熱到100攝氏度左右并快速冷卻時會破裂。為防止冷裂紋的發(fā)生，零件應(yīng)在150-200攝氏度左右回火。如果軸承繼續(xù)加熱到300攝氏度，表面將再次收縮并出現(xiàn)裂紋。為防止出現(xiàn)裂紋，軸承應(yīng)在300攝氏度左右回火。值得注意的是，在300攝氏度左右回火軸承會降低其硬度，因此不應(yīng)使用。即使經(jīng)過一次回火，磨削裂紋仍然會出現(xiàn)，可以通過二次回火或人工時效處理。這種方法非常有效。

磨削裂紋的產(chǎn)生是由磨削熱引起的，因此降低磨削熱是解決磨削裂紋的關(guān)鍵。然而，常用的濕式磨削方法，無論如何注入冷卻液，在磨削過程中冷卻液都無法及時到達磨削表面，因此無法降低磨削點的磨削熱。冷卻液只能在磨削后立即冷卻砂輪和零件的磨削點，同時對磨削點進行淬火。因此，增加冷卻液的使用是減少磨削區(qū)域磨削熱的主要措施之一。如果采用干磨法，可以降低磨削進給速度，從而減少磨削裂紋。但是，這種方法不是很有效，灰塵飛揚，影響工作環(huán)境，因此不適合采用。

選擇硬度較軟、砂粒較粗的砂輪可以減少磨削熱。然而，較粗的顆粒會影響零件的表面粗糙度。對于具有高表面粗糙度要求的零件，不能使用這種方法，因此受到某些限制。它分為粗磨和細磨。粗磨時，選用顆粒較粗的軟砂輪進行研磨，便于強力研磨，提高效率。然后，使用細粒砂輪進行精細研磨，研磨進給率小。分為兩臺機器進行粗磨和細磨是一種理想的方法。

選擇具有良好自銳性能的砂輪磨料，及時去除砂輪表面廢料，降低磨削進給率，增加磨削頻率，降低工作臺速度也是減少磨削裂紋的有效方法。

砂輪和零件的轉(zhuǎn)速也是主要影響因素之一。砂輪旋轉(zhuǎn)跳動量大和零件位移大是磨削裂紋產(chǎn)生的原因。及時提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度，盡可能消除導(dǎo)致磨削裂紋的各種因素。

4.防止軸承鋼表面磨削裂紋的一些方法

在磨削過程中，防止軸承鋼表面出現(xiàn)磨削裂紋的主要方法有：

① 減少磨削熱，解決磨削裂紋。

② 它分為粗磨和細磨。對于粗磨，選擇具有較粗顆粒的軟砂輪進行研磨。

③ 選擇自銳性能好的砂輪磨料，及時清除砂輪表面的廢料，降低磨削進給率，增加磨削頻率，降低工作臺速度。

④ 及時提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度，盡可能消除磨削裂紋的發(fā)生。

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