[发明专利]一种用于检测轴承磨削变质层的方法

说明书

一种用于检测轴承磨削变质层的方法，属于分析及测量控制技术领域。本发明解决现有的对于球轴承及圆柱滚子轴承采用显微硬度法测试存在的测得的磨削变质层数据误差大、数据可靠性低的问题。一种用于检测轴承磨削变质层的方法，步骤如下：采用金相制样法对球轴承零件进行制样；硬度检测；确定变质层深度。一种用于检测轴承磨削变质层的方法，步骤如下：采用金相制样法对圆柱滚子轴承零件进行制样；硬度检测；确定变质层深度。本发明用于轴承磨削变质层的检测。

技术领域

本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种用于检测轴承磨削变质层的方法，属于分析及测量控制技术领域。

背景技术

磨削变质层深度与磨削工艺有很大关系，它是评价轴承零件磨削加工质量的一项重要指标(表面变质层：由于受到冷、热加工和润滑介质等因素的影响，金属材料表面层的组织结构，物理、化学性质和机械性能等与其心部有很大的区别，称为表面变质层。磨削变质层：由于磨削加工引起的表面变质层称为磨削变质层。)，通常采用显微硬度法测定磨削变质层深度存在以下问题：1、制样困难；2、由于显微组织的影响，显微硬度数据较为分散，曲线拟合相关数较小；3、对薄层测试，其深度达不到压痕对角线长度的2.5倍，加工表面检测不出变质层层深，而且不能采用大载荷，因而测得数据误差较大，数据可靠性低。若仍沿用上述显微硬度法测定磨削变质层显然欠妥。

发明内容

本发明是为了解决现有的对于球轴承及圆柱滚子轴承采用显微硬度法测试存在的测得的磨削变质层数据误差大、数据可靠性低的问题，进而提供了一种用于检测轴承磨削变质层的方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

技术方案一：一种用于检测轴承磨削变质层的方法，步骤如下：

一、采用金相制样法对球轴承零件进行制样：

钢球：对于直径不大于9/16英寸的钢球，将其直接镶嵌；对于直径大于9/16英寸的钢球，沿钢球的径向切去一部分，钢球剩余的部分镶嵌以备制样，镶嵌后的钢球截面经过一道粗抛后再进行两道精抛得到钢球测试面，所切去部分的深度不大于钢球直径的5％，或钢球的截面面积不大于钢球最大截面积的11％；

内圈与外圏：在内圈上沿径向方向截取一段试块，所述试块的宽度、试块两截面处外缘之间的直线距离以及试块壁厚均小于15mm，将试块沿截面磨平至露出的两端滚道之间的距离小于5mm后进行镶嵌，再经过一道粗抛及两道精抛后得到内圈测试面；外圈的制样方法与内圈一致；

二、硬度检测：

采用努氏硬度试验法对试样进行硬度检测，使压头与试样测试面接触且垂直于试样测试面对试样施加载荷，由试样测试面边缘向中心处测试硬度梯度，直到相邻位置硬度值在20HK以内为止(相当于试样心部硬度)，靠近试样测试面边缘的压痕边界距试样测试面边缘的距离为压痕短边对角线长度的2.5倍，相临两压痕之间的距离为压痕短边对角线长度的3倍，从而制造一个平滑的硬度随深度变化绘制的曲线；

三、确定变质层深度：

钢球：钢球的变质层深度为：

其中钢球的半径为R₁，试样测试面的半径为r₁，则检测深度h₁为：通过检测试样测试面处的硬度得出放大的变质层深度X₁，得出钢球的变质层深度Y₁；

内圈与外圈：内圈的变质层深度为：

其中内圈滚道的滚道半径为R₂，两端滚道之间的距离为2r₂，通过检测试样测试面处的硬度得出放大的变质层深度X₂，得出内圈的变质层深度；外圈变质层深度的计算公式与内圈一致。