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軸承套圈表面“黑斑"成因分析

1.試驗材料及方法

　　原料為興澄特鋼生產(chǎn)的GCr15軸承鋼。

　　工藝路線：100t EBT電爐冶煉-LF精煉-VD真空處理-CCM300方坯溫送(或進緩冷坑)-連軋-鋸切定尺-精整-檢驗入庫。

　　在產(chǎn)生“黑斑"處截取試樣，用JSM-5600LV掃描電鏡和NORAN能譜儀進行觀察及相應(yīng)物相分析。

2.試驗結(jié)果

　　試樣經(jīng)*清洗后用掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)“黑斑"為大大小小的腐蝕坑及腐蝕麻點，平行條紋為磨加工的切削條紋。

　　腐蝕坑經(jīng)放大后觀察其中有腐蝕產(chǎn)物，用能譜分析檢測到較高含量的氧、硫、氯、鈉、鉀等元素，無夾雜物，可判定并不是鋼材本身的間題，可能是加工過程中引起的。因為酸洗液中有氯，而磨削時使用的冷卻液里有鈉，鉀等元素。

　　將腐蝕麻點處高倍放大，有一層腐蝕產(chǎn)物硯蓋著，其形貌為龜裂狀的泥狀花樣。白色小穎粒為鋼中碳化物，這是由于碳化物不易被腐蝕而殘留在表面。

3.討論和分析

　　有文獻介紹 “黑斑"缺陷產(chǎn)生為聚集的夾雜物造成，經(jīng)掃描電鏡觀察及能譜分析可知，軸承表面的“黑斑"主要是由于氯及鈉、鉀離子引起的點腐蝕，未發(fā)現(xiàn)聚集的夾雜物。氯離子是荒管在酸洗時由酸洗液帶入的，當(dāng)金屬表面的部分氧化膜由于某種原因(可能是擦傷或碰傷)遭到破壞，則致使殘留酸液中的Cl-入侵，與表面的金屬反應(yīng)成為陽極，而其余為陰極，形成微電池。

　　致使金屬表面被腐蝕成很多的腐蝕坑，而含Cr的碳化物不易被腐蝕則保存下來(如圖3)。蝕坑周圍由陰極反應(yīng)產(chǎn)生的堿促進了鈍化，因而抑制了腐蝕.鈉、鉀離子是軸承管在車削加工時由冷卻液帶入的，它的入侵加快了腐蝕的進行。為防止類似現(xiàn)象發(fā)生，在制造工藝過程中必須嚴(yán)格防止工件與氯、鈉、鉀等離子的介質(zhì)接觸，酸洗表面氧化皮時需洗凈殘留的酸液，而且車削加工后要洗凈表面的冷卻液。按此措施，以后的生產(chǎn)中再未發(fā)生過類似情況。

4.結(jié)論

　　通過電鏡和能譜分析，發(fā)現(xiàn)“黑斑"缺陷為加工過程中酸洗液清洗不干凈局部產(chǎn)生點腐蝕，后又經(jīng)冷卻液中Na、K陽離子的促進而造成的。

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