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摘要： 电流对轴承是致命的伤害，介绍了生产中电流流过高线轧机轴承时对轴承的影响，生产中采取必要措施避免电流流过轧机轴承，从而减少轴承失效，避免不必要的停机检修。
关键词：高速线材轧机；轴承；电流
Abstract: Current fatal damage to the bearings, the effects on the production of current flowing through the high speed wire rolling mill bearings, production of the necessary measures to prevent current flow through the rolling mill bearing, thereby reducing the bearing failure, to avoid unnecessary downtime.
Key words: high speed wire rod rolling mill; bearing; current
中图分类号：TU5 文献标识码：文章编号:
由于我国的基础设施仍然是以钢筋混凝土为主要材料，所以多年来钢筋和线材一直在建筑用钢中消费量最大。而高速线材轧机的平稳运行是线材产量的关键，目前国外先进的高速线材轧机出钢最高可达到120米/秒，我国目前的最高速度在90米/秒左右。而高速线材轧机的核心部件轴承的好坏直接影响着轧机的平稳运行与否。
某钢厂在装机使用二个多月后，发现某精轧机多个辊箱的两个夹送辊轴承内圈滚道工作面均各出现 “剝落状蚀坑缺陷”，造成轴承失效。要求分析产生失效缺陷的原因。
产品失效形态
观察从现场带回的两失效轴承内圈滚道工作面发现：112号轴承内圈滚道整个圆周工作面均出现“剥落状蚀坑缺陷”，33号轴承内圈滚道圆周长的2/3出现“剥落状蚀坑缺陷”，余下的1/3滚道接触面在放大镜下可看到明显的电蚀小坑（见图片1）。
图片1 33号内圈滚道电蚀小坑
在放大镜下观察112号内圈“蚀坑缺陷”边缘及底部：蚀坑缺陷沿圆周偏一侧滚动工作面分布，内圈滚道中间为：“蚀坑缺陷”边缘（见图片2右上箭头示处）。由于缺陷边缘为非工作接触区，可看出“蚀坑缺陷”形成后的原始形态：边缘呈不规则圆弧形，垂直凹陷，蚀坑底部略平，整个缺陷为蜂窝状点蚀坑，深浅不一，底部为熔融状。在部分缺陷坑边缘处发现高温电击状烧伤痕迹（见图片2左上圈示处）。在滚道工作接触面上由于滚动体的不断运转接触，“蚀坑缺陷”接触面已产生形变，被碾平（见图片2左下圈示处）。
图片2 112号内圈滚道电腐蚀缺陷
在7307PD8F外圈的滚道工作面上，可看到较浅的电蚀小坑，腐蚀较轻微（见图片3）。
图片333号外圈滚道电蚀小坑
2. 金相显微观察
将112号内圈沿蚀坑缺陷中部，轴向垂直剖开后，制成金相试样在500倍显微镜下观察蚀坑缺陷底部形状和组织状态。缺陷蚀坑底部为不规则平弧状，局部有凹窝，凹窝底部可见熔融状腐蚀金属体，并在多处凹窝底处发现有尖细微裂纹。
蚀坑缺陷的滚道面底部浅表层为高温回火层，其深层组织为正常淬回火组织：3级，符合JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》要求。
3. 综合分析
从上述失效轴承外观形态可看出，在内圈缺陷边缘多处可明显看到高温烧伤的发黑蓝状痕迹，说明该痕迹处发生过非正常情况的高温击伤。从滚道中部缺陷边缘形状结构看：坑边缘均为圆弧垂直状凹陷，看不到疲劳剥落状的表面裂纹源及扩展线。整个缺陷为蜂窝状聚集，内坑结构均为不规则圆坑，坑底为略平状，呈腐蚀窝形态。 在滚道工作接触面上，可看出滚动体滚动碾压造成的蚀坑缺陷产生形变，这是由于当随着蜂窝状蚀坑缺陷的产生及逐步扩大时，轴承滚动工作面承载的抗压强度在逐步降低，最终与钢球接触的工作滚道发生了碾压塑性形变，而其与滚动体非接触滚道面的蚀坑缺陷边缘处则保持了电腐蚀坑缺陷的原貌形态。
在图片1显示的112号内圈滚道出现的电蚀小坑，是典型的电流腐蚀，其产生的原因主要是外圈与内圈间的电位差以及静电或电流的作用。即电流在与旋转中的轴承套圈和滚动体的接触部分流动时，通过薄薄的润滑油膜发出火花，其表面出现局部的熔化和凹凸现象。这种电流腐蚀小坑的形成，进一步说明了轴承在运转过程中，有外来电流将轴承作为导体流入的存在，从而引发轴承运转滚道位置的电击烧伤，造成轴承滚道表面产生的凹凸腐蚀缺陷不断扩大，并沿滚动运行轨迹连成片。
从腐蚀窝缺陷的底部发现的微裂纹及存在的高温回火层，也显示出此缺陷的产生，是外部不断的电击及电流腐蚀作用后，增大了滚动摩擦阻力并加快温升形成的结果。
在放大镜下可看到两件轴承外圈的部分滚道工作面上有不同程度分布的电蚀小坑，在分布较密集区电蚀小坑滚道段，能看出滚道痕迹颜色略变为灰黑色，但电腐蚀较轻微，坑径较小，坑痕较浅。分布较轻滚道段的电蚀小坑呈个别星点状，滚道痕迹呈白亮色。由此可看出外圈作为固定非旋转圈，其工作中各滚道段承受载荷各有不同，且较固定和均匀，单位面积流过的电流较少，受电流腐蚀程度较轻，各滚道段略有不同。
随着蚀坑缺陷的产生和不断扩大，高速旋转的钢球与内圈滚道的摩擦加大，温升加快。这从其运转轨迹颜色已明显发灰黑色，更说明蚀坑缺陷的产生，也引发了轴承高速旋转接触轨迹处的温升。
4. 结束语
两失效轴承滚道出现的“蚀坑缺陷”是由于外来不明原因的电流，将轴承作为传导体流过，在轴承工作运转时，套圈和滚动体的接触通过润滑油膜产生电击火花，造成轴承接触部位不断反复产生电击火花腐蚀，致使该部位火花腐蚀面积不断扩大，从而造成轴承的提前失效。因此在轧机运行过程中应避免电流流过轴承。我们将该建议反馈给该钢厂，经调查确实存在不明电流流过精轧机辊箱，经仔细排查后消除电流，该失效现象消失。至今运行一年多无同类失效现象发生。
关键词：高速线材轧机；轴承；电流
Abstract: Current fatal damage to the bearings, the effects on the production of current flowing through the high speed wire rolling mill bearings, production of the necessary measures to prevent current flow through the rolling mill bearing, thereby reducing the bearing failure, to avoid unnecessary downtime.
Key words: high speed wire rod rolling mill; bearing; current
中图分类号：TU5 文献标识码：文章编号:
由于我国的基础设施仍然是以钢筋混凝土为主要材料，所以多年来钢筋和线材一直在建筑用钢中消费量最大。而高速线材轧机的平稳运行是线材产量的关键，目前国外先进的高速线材轧机出钢最高可达到120米/秒，我国目前的最高速度在90米/秒左右。而高速线材轧机的核心部件轴承的好坏直接影响着轧机的平稳运行与否。
某钢厂在装机使用二个多月后，发现某精轧机多个辊箱的两个夹送辊轴承内圈滚道工作面均各出现 “剝落状蚀坑缺陷”，造成轴承失效。要求分析产生失效缺陷的原因。
产品失效形态
观察从现场带回的两失效轴承内圈滚道工作面发现：112号轴承内圈滚道整个圆周工作面均出现“剥落状蚀坑缺陷”，33号轴承内圈滚道圆周长的2/3出现“剥落状蚀坑缺陷”，余下的1/3滚道接触面在放大镜下可看到明显的电蚀小坑（见图片1）。
图片1 33号内圈滚道电蚀小坑
在放大镜下观察112号内圈“蚀坑缺陷”边缘及底部：蚀坑缺陷沿圆周偏一侧滚动工作面分布，内圈滚道中间为：“蚀坑缺陷”边缘（见图片2右上箭头示处）。由于缺陷边缘为非工作接触区，可看出“蚀坑缺陷”形成后的原始形态：边缘呈不规则圆弧形，垂直凹陷，蚀坑底部略平，整个缺陷为蜂窝状点蚀坑，深浅不一，底部为熔融状。在部分缺陷坑边缘处发现高温电击状烧伤痕迹（见图片2左上圈示处）。在滚道工作接触面上由于滚动体的不断运转接触，“蚀坑缺陷”接触面已产生形变，被碾平（见图片2左下圈示处）。
图片2 112号内圈滚道电腐蚀缺陷
在7307PD8F外圈的滚道工作面上，可看到较浅的电蚀小坑，腐蚀较轻微（见图片3）。
图片333号外圈滚道电蚀小坑
2. 金相显微观察
将112号内圈沿蚀坑缺陷中部，轴向垂直剖开后，制成金相试样在500倍显微镜下观察蚀坑缺陷底部形状和组织状态。缺陷蚀坑底部为不规则平弧状，局部有凹窝，凹窝底部可见熔融状腐蚀金属体，并在多处凹窝底处发现有尖细微裂纹。
蚀坑缺陷的滚道面底部浅表层为高温回火层，其深层组织为正常淬回火组织：3级，符合JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》要求。
3. 综合分析
从上述失效轴承外观形态可看出，在内圈缺陷边缘多处可明显看到高温烧伤的发黑蓝状痕迹，说明该痕迹处发生过非正常情况的高温击伤。从滚道中部缺陷边缘形状结构看：坑边缘均为圆弧垂直状凹陷，看不到疲劳剥落状的表面裂纹源及扩展线。整个缺陷为蜂窝状聚集，内坑结构均为不规则圆坑，坑底为略平状，呈腐蚀窝形态。 在滚道工作接触面上，可看出滚动体滚动碾压造成的蚀坑缺陷产生形变，这是由于当随着蜂窝状蚀坑缺陷的产生及逐步扩大时，轴承滚动工作面承载的抗压强度在逐步降低，最终与钢球接触的工作滚道发生了碾压塑性形变，而其与滚动体非接触滚道面的蚀坑缺陷边缘处则保持了电腐蚀坑缺陷的原貌形态。
在图片1显示的112号内圈滚道出现的电蚀小坑，是典型的电流腐蚀，其产生的原因主要是外圈与内圈间的电位差以及静电或电流的作用。即电流在与旋转中的轴承套圈和滚动体的接触部分流动时，通过薄薄的润滑油膜发出火花，其表面出现局部的熔化和凹凸现象。这种电流腐蚀小坑的形成，进一步说明了轴承在运转过程中，有外来电流将轴承作为导体流入的存在，从而引发轴承运转滚道位置的电击烧伤，造成轴承滚道表面产生的凹凸腐蚀缺陷不断扩大，并沿滚动运行轨迹连成片。
从腐蚀窝缺陷的底部发现的微裂纹及存在的高温回火层，也显示出此缺陷的产生，是外部不断的电击及电流腐蚀作用后，增大了滚动摩擦阻力并加快温升形成的结果。
在放大镜下可看到两件轴承外圈的部分滚道工作面上有不同程度分布的电蚀小坑，在分布较密集区电蚀小坑滚道段，能看出滚道痕迹颜色略变为灰黑色，但电腐蚀较轻微，坑径较小，坑痕较浅。分布较轻滚道段的电蚀小坑呈个别星点状，滚道痕迹呈白亮色。由此可看出外圈作为固定非旋转圈，其工作中各滚道段承受载荷各有不同，且较固定和均匀，单位面积流过的电流较少，受电流腐蚀程度较轻，各滚道段略有不同。
随着蚀坑缺陷的产生和不断扩大，高速旋转的钢球与内圈滚道的摩擦加大，温升加快。这从其运转轨迹颜色已明显发灰黑色，更说明蚀坑缺陷的产生，也引发了轴承高速旋转接触轨迹处的温升。
4. 结束语
两失效轴承滚道出现的“蚀坑缺陷”是由于外来不明原因的电流，将轴承作为传导体流过，在轴承工作运转时，套圈和滚动体的接触通过润滑油膜产生电击火花，造成轴承接触部位不断反复产生电击火花腐蚀，致使该部位火花腐蚀面积不断扩大，从而造成轴承的提前失效。因此在轧机运行过程中应避免电流流过轴承。我们将该建议反馈给该钢厂，经调查确实存在不明电流流过精轧机辊箱，经仔细排查后消除电流，该失效现象消失。至今运行一年多无同类失效现象发生。