自润滑关节轴承断裂原因分析

  通过宏观观察可知，裂纹无明显塑性变形，断口平坦、细腻，扩展区可见明显的疲劳辉纹，具有疲劳特征。由扫描电镜观察可知，IEF轴承端面存在较明显的黏着磨损特征，磨损方向为周向。由金相分析可知，断口附近存在二次裂纹，并向内部扩展，在裂纹尾部还发生了扭曲变形，金属流线清晰见;主裂纹周围均未见异常，排除轴承制造过程中存在裂纹的可能性。轴承端面表层有明显塑性变形层，且厚度不均，有些区域塑性变形层已脱落并形成了凹坑，表明该轴承端面受力不均，并且在塑性变形层中有微裂纹。

  杆端自润滑关节轴承进行疲劳试验时受到拉压载荷作用，如果轴承端面与工装的平面度配合不好，存在间隙，轴承端面与工装平面在试验过程中会存在挤压和相对位移，使两平面发生黏着磨损。轴承每次拉压都会产生金属显微组织的滑移，组织滑移累积后形成塑性流变层，塑性流变层越厚，表明磨损越严重。

  失效轴承端面存在明显的磨损、辗压痕迹，这是典型的黏着磨损特征。轴承内圈端面裂纹的萌生主要是由于轴承端面与工装平面存在黏着磨损，使得轴承端面发生金属塑性流变，导致金属发生滑移、折叠。当轴承端面受到较大的切应力时，就会使端面表层金属发生塑性变形以致开裂，有些微裂纹向内部扩展，有些微裂纹则导致塑性变形层剥落，最终在轴承端面形成凹坑。