石墨軸承：自潤滑關(guān)節(jié)石墨軸承斷裂原因分析

自潤滑關(guān)節(jié)石墨軸承斷裂原因分析
    通過宏觀觀察可知，裂紋無顯著塑性變形，斷口平坦、細(xì)膩，擴(kuò)展區(qū)可見顯著的疲憊輝紋，具有疲憊特征。由掃描電鏡觀察可知，石墨軸承端面存在較顯著的黏著磨損特征，磨損方向為周向。由金相分析可知，斷口附近存在二次裂紋，并向內(nèi)部擴(kuò)展，在裂紋尾部還產(chǎn)生了歪曲變形，金屬流線清晰見；主裂紋周圍均未見異常，排除石墨軸承制作進(jìn)程中存在裂紋的可能性。石墨軸承端面表層有顯著塑性變形層，且厚度不均，有些區(qū)域塑性變形層已脫落并形成了凹坑，標(biāo)明該石墨軸承端面受力不均，并且在塑性變形層中有微裂紋。
    桿端自潤滑關(guān)節(jié)石墨軸承進(jìn)行疲憊實驗時受到拉壓載荷作用，如果石墨軸承端面與工裝的平面度合作欠好，存在空隙，石墨軸承端面與工裝平面在實驗進(jìn)程中會存在擠壓和相對位移，使兩平面產(chǎn)生黏著磨損。石墨軸承每次拉壓都會產(chǎn)生金屬顯微安排的滑移，安排滑移累積后形成塑性流變層，塑性流變層越厚，標(biāo)明磨損越嚴(yán)重。
    失效石墨軸承端面存在顯著的磨損、輾壓痕跡，這是典型的黏著磨損特征。石墨軸承內(nèi)圈端面裂紋的萌發(fā)主要是由于石墨軸承端面與工裝平面存在黏著磨損，使得軸承端面產(chǎn)生金屬塑性流變，導(dǎo)致金屬產(chǎn)生滑移、折疊。當(dāng)石墨軸承端面受到較大的切應(yīng)力時，就會使端面表層金屬產(chǎn)生塑性變形以致開裂，有些微裂紋向內(nèi)部擴(kuò)展，有些微裂紋則導(dǎo)致塑性變形層剝落，最終在石墨軸承端面形成凹坑。