软带缺陷导致盾构机主推力轴承套圈失效分析

作     者：钟云飞 李天夫 屈伸 张哲峰 黄宏军 Zhong Yunfeil;Li Tianfu;Qu Shen;Zhang Zhefeng;Huang Hongjun

作者机构：沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 

出 版 物：《金属热处理》 (Heat Treatment of Metals)

年 卷 期：2023年第48卷第12期

页      面：285-291页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(C类)(XDC04040501) 

主　　题：盾构机轴承 42CrMo钢 接触疲劳 磨粒磨损 失效分析 

摘      要：某型号盾构机用主轴轴承在测试过程中发生失效,拆卸后发现其主推套圈滚道表面局部存在大面积剥落以及一些金属碎块。轴承主推套圈由42CrMo合金钢制成,并采用感应淬火工艺使滚道表面获得硬化层。试验通过宏观检查、成分分析、微观组织观察、硬度分析等,提出了盾构机轴承失效机制。结果表明,盾构机轴承主推套圈的软带区域组织因接触疲劳引起局部高温导致表面形成白色蚀刻层,白色蚀刻层剥落进一步造成滚道严重的磨粒磨损。磨粒随滚动体发生转移,在硬化区域产生密集的压痕坑,部分磨粒嵌入软带区域,滚道表面粗糙度严重增加阻碍轴承正常运行,最终导致失效。