轴承失效分析组织识别

凌凯云

各位大佬好，我司供应商有一轴承失效，猜测材料为100CrMo7-4，热处理工艺未知。。麻烦各位大佬评估一下端面金相图片中圈起来的白色组织是什么缺陷？非常感谢！图片传不上来

ljjsunny

dzkyx1314 发表于 2025-7-24 07:42
从几张图片结合来看，不是液析碳化物，应该还是变质带（就是平时说的疲劳白带），这具在接触疲劳失效里面 ...

戴工 ，今天我根据你说的白色组织方向，去找了一下相关的文章，觉得你说的有道理。
另外翻了一下最近的台架试验件，确实在某些零件的截面组织中发现了类似的组织。
不过这些白色组织伴随在裂纹附近存在。与楼主的组织略有区别。

dzkyx1314

  从几张图片结合来看，不是液析碳化物，应该还是变质带（就是平时说的疲劳白带），这具在接触疲劳失效里面都经常看到了，所以这个白色组织不要简单认为是液析碳化物，不然可能就把这个问题做为影响因素了。

凌凯云

还有几张不同倍数下的照片

suda

液析碳化物，钢材凝固过程中从液态析出，也叫共晶碳化物，后续锻造和热处理基本不溶解。

凌凯云

suda 发表于 2025-7-23 14:20
液析碳化物，钢材凝固过程中从液态析出，也叫共晶碳化物，后续锻造和热处理基本不溶解。 ...

我也觉得是碳化物，但第三方说是夹杂物伴随的白色组织，我感觉没夹杂物。。

ljjsunny

凌凯云 发表于 2025-7-23 16:29
我也觉得是碳化物，但第三方说是夹杂物伴随的白色组织，我感觉没夹杂物。。 ...

在2号图片的右下方红框标准位置，可以看到夹杂物与白色组织连接分布。
白色组织是液析碳化物，在后续使用一般的锻造，球化处理，无法完全去除。
由于比较粗大无法被腐蚀，呈现白色。

凌凯云

ljjsunny 发表于 2025-7-23 16:50
在2号图片的右下方红框标准位置，可以看到夹杂物与白色组织连接分布。
白色组织是液析碳化物，在后续使用 ...

感谢前辈解答，就是还有个疑惑，如果是夹杂，100倍显微镜下应该能看到吧，就是这里的低倍微观组织照片感觉都没有夹杂，还是这里的夹杂不是非金属夹杂~~

凌凯云

suda 发表于 2025-7-23 14:20
液析碳化物，钢材凝固过程中从液态析出，也叫共晶碳化物，后续锻造和热处理基本不溶解。 ...

感谢前辈解答~~

Lyx326

碳化物，钢材凝固过程中从液态析出，也叫共晶碳化物，耐腐蚀

初恋般的热处理

凌凯云 发表于 2025-7-23 16:29
我也觉得是碳化物，但第三方说是夹杂物伴随的白色组织，我感觉没夹杂物。。 ...

腐蚀不出来就得有个称呼，就要白色组织

感应热处理

ljjsunny 发表于 2025-7-24 17:01
戴工 ，今天我根据你说的白色组织方向，去找了一下相关的文章，觉得你说的有道理。
另外翻了一下最近的台 ...

牛。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

wangzeshi

根据您提供的金相图片信息和100CrMo7-4轴承钢的应用背景，对图中圈出的白色组织分析如下：

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### **1. 白色组织的可能成因分析**
#### （1）**非金属夹杂物（氧化物/硫化物）**
- **特征**：呈不规则颗粒状或链状分布，边界清晰，高倍下可见内部非晶体结构。
- **成因**：冶炼过程中脱氧不良或夹杂物未充分上浮。
- **验证**：需结合能谱分析（EDS）确认是否为Al₂O₃、SiO₂等氧化物。

#### （2）**碳化物偏聚**
- **特征**：白色块状或条状，边缘较锐利（100CrMo7-4含高碳高铬，易形成M₇C₃型碳化物）。
- **成因**：锻造或轧制过程中碳化物未充分破碎，或退火不充分导致局部富集。
- **验证**：通过4%硝酸酒精腐蚀后，碳化物应保持白色，基体变暗。

#### （3）**热处理异常（未溶碳化物或脱碳）**
- **特征**：
  - 若为未溶碳化物：白色颗粒均匀分布在淬火马氏体基体上。
  - 若为脱碳：白色区域边缘伴随铁素体（需观察过渡区）。
- **验证**：需了解热处理工艺（如淬火温度是否不足）。

#### （4）**磨削烧伤（若为表面失效）**
- **特征**：白色层为二次淬火马氏体，可能伴随回火色（需结合表面形貌）。
- **验证**：需观察表层是否有热影响区梯度变化。

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### **2. 对轴承失效的影响评估**
- **若为夹杂物**：可能成为疲劳裂纹源（特别是尺寸＞20μm时）。
- **若为碳化物偏聚**：降低材料韧性，加速接触疲劳剥落。
- **若为热处理缺陷**：导致硬度不均，影响耐磨性。

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### **3. 建议的后续措施**
1. **进一步检测**：
   - **显微硬度测试**：确认白色区域与基体的硬度差异。
   - **SEM+EDS分析**：明确白色组织的成分（是否为夹杂物或碳化物）。
   - **腐蚀试验**：用2-4%硝酸酒精腐蚀，观察组织响应。

2. **工艺追溯**：
   - 要求供应商提供热处理工艺曲线（特别是淬火温度、保温时间）。
   - 检查冶炼记录（如真空脱气是否充分）。

3. **对比标准**：
   - 参照GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》评估夹杂物级别。
   - 对比正常100CrMo7-4的金相组织（正常应为细针马氏体+均匀碳化物）。

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### **4. 初步结论**
在未进行腐蚀和成分分析的情况下，**白色组织最可能为以下两种之一**：
- **碳化物偏聚**（概率较高）：常见于高碳铬钢，需评估分布密度和尺寸是否符合GB/T 18254标准。
- **氧化物夹杂**：若EDS检测到Al、Si等元素，则判定为冶炼缺陷。

建议优先排查热处理工艺（如淬火温度是否不足导致碳化物未充分溶解）。

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如需更精确的判断，请提供以下补充信息：
- 白色区域的硬度测试数据；
- 经硝酸酒精腐蚀后的金相照片；
- 失效部位在轴承中的具体位置（如滚道、滚动体等）。

wangzeshi

氧化物夹杂和残奥复合作用的结果。

wangzeshi

氧化物夹杂和残奥复合作用的结果。

wangzeshi

最好是用EDS分析一下微区成分。这种失效大概率是材料冶炼问题。要一追到底。不能含糊，中国的最大问题就是半途而废，没有彻底解决问题的精神，敷衍了事，信仰不够坚定和持之以恒。

小小学生

WEC;P;P,还不够长啊

凌凯云

wangzeshi 发表于 2025-7-25 13:41
最好是用EDS分析一下微区成分。这种失效大概率是材料冶炼问题。要一追到底。不能含糊，中国的最大问题就是 ...

您好，请问EDS分析，具体怎么判断是不是液析碳化物呢？元素含量要多少呀？