微动磨损腐蚀
发生在轴承接触面之间的由微幅滑动和滚动引起的微动磨损分别为微动(磨损)腐蚀和伪压痕,两种磨损机理不同。
失效模式:微动磨损腐蚀
发生在轴承接触面之间的由微幅滑动和滚动引起的微动磨损分别为微动(磨损)腐蚀和伪压痕,两种磨损机理不同。
关键词:微动(磨损)腐蚀
配合过盈量不足变暗红色 失效机理
原理
1、微动(磨损)腐蚀发生在无润滑状态,磨损机理是产生严重的黏着,并穿过自然氧化层与母体材料形成冷焊,磨屑成分为α-Fe2O3,呈暗红色。
2、微动磨损开始呈现伪压痕形态,当微动磨屑挡住润滑油脂从而使摩擦表面形成无润滑状态时,则逐步升级为微动(磨损)腐蚀。
Fig. 内圈/外圈/钢球显微图 90X
现象
由于振动,轴承运转期间内外圈与其配对件(固定在轴上)之间存在微动,产生微凸体粘着物,切向滑动引起轴承沟道接触区域两边深中间浅的损伤。
应用案例
1、洗衣机案例
20200906应用案例:我司洗衣机行业某客户,终端客户反馈噪音明显较大,出现异响。使用6202-ZZ轴承。洗衣机厂家出厂检测无异响,但到达终端客户处出现异响。
经我司技术人员检测,外观无明显安装及磨损痕迹;转动轴承,手感有明显卡滞,各项尺寸数据正常,具体分析结果如下:
微观图片:
Fig. 内圈/外圈/钢球显微图 90X
得出结论因在运输或移动过程中造成的振动产生微动(磨损)腐蚀,最终导致 轴承出现损伤,产生异响。
伪压痕
◆轴承运输期间的振动引起内外圈的相对运动
◆间距较小的波纹状凹槽或振纹
失效机理
原理1、伪压痕则发生在边界润滑,磨损机理是轻微限制在自然氧化层的轻微黏着,磨屑成分是黑色的Fe3O4。
2、微动磨损开始呈现伪压痕形态,当微动磨屑挡住润滑油脂从而使摩擦表面形成无润滑状态时,则逐步升级为微动(磨损)腐蚀。

现象在旋转过程中的振动在滚道上造成间距较小的波纹状凹槽或振纹。
电机案例
20190926应用案例:我司电机行业某客户,终端客户反馈电机放置一段时间后出现噪音即异响。电机使用2套608-ZZ轴承。
经我司技术人员检测,各项尺寸数据正常,仅噪音超标。具体分析结果如下:
1.客户现场带回轴承如图:外观无明显安装及磨损痕迹;转动轴承,手感有明显卡滞,及根据噪音数值偏高,初步判定滚道受损;

3.内部状况
Fig. 内圈/外圈/钢球显微图 90X
得出结论伪布氏压痕由微动磨损引起。当安装后的电机处于静止(未运转)状态时,由于转、定子之间产生微小振动导致轴承滚动体在滚道上来回滑动,会磨出一道凹槽;这种类型的伪布氏压痕通常在运输过程产生振动、存放过程产生振动等过程发生。
轴承伪压痕的原因主要有
1、运输过程中等轴承在停转时的振动和摆动;2、振幅小的摆动运动;
3、润滑不良。
轴承伪压痕损伤的相应措施:
1、运输过程中要对轴和轴承箱加以固定。2、运输时对内圈和外圈要分开包装。
3、加上预压减轻振动。
4、使用适当的润滑剂。
解决措施
微动(磨损)腐蚀轴承的改进应对对策较少的原因:
1、轴承的接触角、沟曲率半径系数和游隙等设计参数不同导致其抗微动磨损能力也不同。在球轴承受外部振动情况下,微动磨损的程度与接触区域上的切向力τ 和相对滑动量δ 的乘积τδ 相关,因此在设计上可通过少量增大内、外沟道的沟曲率半径而大大减小接触表面上的τδ 值来减缓球轴承的微动磨损。但这种设计变化将增大接触应力,使润滑剂更难进入接触区,从而降低轴承寿命。
2、为减缓变桨轴承在风力发电机工作过程中的微动磨损,通过微动模拟试验得出,在轴承有一定的负游隙时磨损量最小,并从不同倾角的径向与切向微动组合而成的复合微动试验中得出,变桨轴承的初始接触角在45°附近取值有助于提高其抗微动磨损能力。但安装负游隙在高速洗衣机电机中不利于高速运行,将增加发热和扭矩,降低寿命。
微动磨损腐蚀对策1:

微动磨损的程度与接触区域上的切向力τ 和相对滑动量δ 的乘积τδ 相关。
切向力与载荷及同频共振的惯性当量的矢量和相关(很难计算和预估);
滑动量与轴径向位移角度和轴向位移量相关。
由此可以得出转子轴运输固定及减小预载荷及减小运输振动等对策。
微动磨损腐蚀对策2:
基于微动时速度很低很难形成弹性流体动压润滑膜,且微动过程中润滑脂被排挤出接触区,难以形成稳定的油膜,长期处于边界润滑状态的情况。可以采用提高油膜厚度,增加油脂粘度,增加油脂的基础油的流动性,以抵抗微动磨损腐蚀的损害。后续我司会选择不同油脂后给予抗微动磨损腐蚀的测试。