抽象的な：高および低倍率の金属学的観測は、ローカル硬度値が低いローラーで実行され、原材料とローラーの製造プロセスを分析しました。結果は、ローラーの低い局所硬度値が、原材料の過剰な炭素枯渇の深さによる炭素残基によって引き起こされることを示しました。
キーワード：低い局所硬度値。鉄道貨物車ベアリングローラー。カーボンター
ベアリング成分の硬度は、疲労寿命と耐摩耗性に大きな影響を与え、硬度値はベアリングの品質を測定するための重要な指標です。したがって、ベアリング部品の製造と処理では、原材料の侵入から熱処理プロセスの品質管理まで、厳格で信頼できるプロセス仕様と対応する品質保証尺度があります。特に鉄道貨物車ベアリング製品の場合、熱処理後の技術的要件は、鉄道車両の車両の硬度値が60-64} HRCであることを規定する鉄道車両のローリングベアリングのTB/T2235技術条件に厳密に準拠する必要があります。
テーパーローラーベアリングを備えたGCR15スチール鉄道貨物車ベアリングのバッチには、端面の片側に穴がありました（形態については図1を参照）。窒素ベースの保護雰囲気を備えた熱処理ローラーボトム炉の生産ラインで消火および焼却した後、通常の熱処理サンプリングと酸洗浄検査中に、1つのローラーのレースウェイ表面に異常な色があることがわかりました。ローラーローリング表面の局所硬度は、57HRC、57.5HRC、および57HRCで低いことがわかりました。その後、低硬度のある個々のローラーローリング表面も、ホットローラーの他のバッチからサンプリングされ、酸洗浄比は1/50でした。ローラーの製品品質を確保するために、サンプルで根本原因分析が実施され、処理プロセス全体で調査が実施されました。
図1ローラーの外観
1。欠陥のあるサンプルの分析
（1）欠陥のあるサンプルの硬度検査
HRA -150 Rockwell Hardnessテスターを使用して、353130Bテーパーベアリングのキャビティエンド面を備えたローラーの硬度をテストしました。キャビティ部分の硬度は61HRC、61HRC、61.5HRCでした。残りの端面の硬度は61HRC、61.5HRC、および62HRCで、TB/T2235標準の要件を満たしています。 V字型の膜を使用して、通常の色のローリング表面の硬度は、61HRC、61.5HRC、および62HRCであることがわかりました。欠陥のあるサンプルの硬度がローリング面で硬度が低いことは明らかです。
（2）異常な色の領域の金属学的観察
色の異常ゾーンの低硬度の領域近くの軸方向に沿って金属標本を粉砕します。 4％の硝酸アルコールでエッチングした後、低い腐食領域の金属構造が低倍と500倍の倍率で観察されました。 JB/T 7362-2007の付録Aの標準画像と比較して、ローリングベアリング部分の脱炭素化層の深さを決定するための方法」は、炭素欠乏現象があることがわかりました（図2を参照）。金属材料を加熱して断熱すると、表面の炭素が酸化され、表面上の炭素が完全または部分的に損失されます。この現象は脱炭素化と呼ばれ、炭素が失われる表面は脱塩層と呼ばれます。炭素損失があまりなく、明らかな脱炭ライズ層が観察されないが、過剰な炭化物が大幅に減少し、硬度が低い場合、炭素欠乏と呼ばれます。
図2：ローラーの炭素枯渇の深さ
深い腐食の後、0。28mmの深さで、領域の金属構造が炭素欠乏症であることがわかりました。 Olympus GX51顕微鏡の下では、ローラーの小さな端面が低倍率と高倍率で観察され、炭素欠乏は見つかりませんでした。ただし、炭素欠乏は、ローラーの大きな端面の面取りで発見されました。 500倍の深い腐食は、この領域の微細構造を観察することができます（図3を参照）、表面に少量の炭化物粒子がありますが、中央の正常領域の微細構造には炭化物粒子が多いです（図4を参照）。炭素の低い部分の場合、浅い腐食後、表面上のラスのような構造形態も500回観察できます。
図3：ローラーの端での炭素形態が悪い
図4：ローラーの核となる炭素不良形態はありません
（3）ローラー溝領域の組織を観察します
まず、ローラー溝の端面の中心に沿って小さなサンプルが採取され、縦方向のセクションに沿って金属製のサンプルが粉砕されます。サンプルの端面の組織条件を穴のある端面の観察すると、高倍率と低倍率の両方の観察で炭素欠乏現象は見つかりませんでした。ローラーの非腔部の微細構造を観察すると、異常な現象は見つかりませんでした。
上記の分析に基づいて、ローラーの局所的に低い硬度は、ローラーの表面の局所炭素欠乏によるものです。
2。熱処理プロセスの分析
鉄道貨物車ベアリングのローラーは、バッチ管理を使用して生産され、消し、焼き付けられます。熱処理型装置は、クエンチングと焼き菓子処理のための保護雰囲気を備えたローラーボトム炉塩の塩のクエンチング生産ラインです。このモデルのローラーは、いくつかの連続したシフトのために、2つのメーカーAとBの原材料を使用して処理されていることがわかりました。メーカーAのローラーのみが炭素不足を示し、その割合はそれほど大きくありませんでした。別のメーカーの製品の複数のシフトの検査プロセス中に、カーボンの低いローラーは見つかりませんでした。熱処理記録には、機器の異常は見つかりませんでした。炭素品質の問題が低いローラーで100％の酸洗浄とピッキングが行われました。選ばれたローラーから、それらは個々のローラーでもあることがわかります。熱処理プロセスの炭素欠乏が雰囲気の悪さによって引き起こされる場合、バッチベースである必要があります。酸洗浄検査中、ローラーのどの部分にもさまざまな程度の炭素欠乏領域を見つける必要があります。
ローラー製造プロセスの流れ：原材料検査→給餌→コールドヘディング→ソフトグラインディング→熱処理→ショットブラスト→粉砕→欠陥検出検査。プロセス全体の観点から、炭素貧困に寄与する要因は2つしかありません。熱処理と原材料です。上記の分析に基づいて、炭素の枯渇の発生が熱処理とは関係がないことは明らかです。
3。原材料分析
このモデルのローラーが配置されているバッチの原材料をご覧ください。これは、直径23.2mm、材料GCR15、46トンの重量を持つ特定の鉄骨植物によって提供される非退行した研磨材料であり、完全に供給されています。合計7つのサブ炉番号があります。この材料のバッチのローラーの品質を確保するために、100％の酸洗浄とピッキングが実行されました。熱処理プロセスの処理と全体的な品質検査に基づいて、これは原材料の品質に関連する品質の問題です。ローラー原材料は、工場に到着すると関連する検査を受けていますが、それらはすべてバー材料のサンプリング検査に属します。注文の技術的要件によれば、スチールミルはゼロ脱炭素化製品を提供する必要がありますが、実際には、ベアリングメーカーの要件を満たしていません。鉄鋼工場は、脱炭の研磨材料ゼロを提供する必要があります。また、いくつかのホット処理段階で旋回、剥離、研磨も受けていますが、脱炭素化の深さは、機器の理由または制御の問題により標準を超えています。その結果、表面上の脱炭素化と除脂肪炭素層は完全に除去されておらず、ベアリングメーカーに残します。
4。結論
（1）ローラーの低い局所硬度値は、ローラーの表面の局所炭素欠乏によるものです。
（2）ローラーの局所硬度が低い理由は、原料の炭素欠乏によるものです。
スチールミルは、ローラー材料の生産と製造のあらゆる側面を厳密に制御し、必要に応じてゼロ脱炭素化ローラー原材料を提供して、鉄道貨物車ベアリングローラーの全体的な品質を確保する必要があります。
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