1  轴承零件过烧缺陷的常规检测方法

轴承零件过烧缺陷的常规检测方法有：无损检测，如磁粉探伤和常规超声波探伤；破坏性检测，如断口和金相检验等。

1.1 磁粉检测

常用的铁磁性材料，表面无损检测多采用磁粉检测方法。由于过烧缺陷的外形特征多为点状孔洞，磁粉检测对此类缺陷不敏感，经常会发生漏检。

1.2 常规超声波检测

采用常规超声波检测过烧造成的孔洞缺陷时会造成缺陷回波散射，接收到的回波信号很少，缺陷信号很弱，容易被误认为是杂波而被漏判；由于许多过烧缺陷尺寸很小，而常规超声波受限于探头频率，小于半波长的缺陷检测不到。

1.3 断口检验

断口检验是宏观检验中常用的方法，是反映产品质量的重要手段之一。过烧断口特征表现为无金属光泽、浅灰色、有棱角，类似碎石块状。从断口图像看，缺陷的表面不规整，轻微时可见少数几点，严重时可布满整个断口。某轴承滚子过烧断口显微图像如图1所示。

2  超声相控阵检测的特点

超声相控阵是近年来发展起来的一门新的工业无损检测技术，通过对探头各阵元的有序激励可得到灵活的偏转及聚焦声束,联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式，使其比常规超声检测具有更快的检测速度和更高的灵敏度。与常规超声波检测相比，相控阵检测具有以下明显的优点：

3  过烧缺陷的相控阵检测图像特征

为探索过烧缺陷的超声波特征，采用超声相控阵探伤仪对确定内部存在过烧的轴承零件进行扫查，探头采用10 MHz相控阵探头，采集了多个过烧缺陷超声波图像，按照严重程度表现的特征归纳如下：1)密集点状形态过烧缺陷(图3)，程度一般；2)团状形态过烧缺陷(图4)，程度较重；3)条块状形态过烧缺陷(图5)，程度严重。

对图3—图5的点状、团状、条块状的部位进一步做金相检验，发现都具有过烧缺陷的显微组织特征，但相控阵检测比金相法方便、快捷，检测效率高，且为非破坏性检测，更能适应生产。

从超声相控阵图像上看，过烧缺陷多为较小的点状、团状、条块状密集型缺陷，在材料内部宽度和深度方向均有分布。过烧缺陷多是密集小缺陷,为发现缺陷必须采用高频率探头，提高检测的灵敏度。而常规超声波探头频率一般低于6 MHz，检测的灵敏度较低，很难发现此类缺陷，易造成漏检。

表1  轴承零件密集型内部缺陷相控阵图像特征

Tab.1 Phased array image features of intensive internal de-fects of bearing parts

表2 相控阵探头与常规超声波探头检测过烧缺陷的效果比较

Tab.2 Comparison of effects of phased array probe and con-ventional ultrasonic probe for detecting overburning defects

5  轴承内部过烧的相控阵检测评定探讨

根据过烧缺陷的特点及危害，宜从严控制，尽可能发现小当量的缺陷。结合相控阵仪器、探头和试块等综合检测能力，并综合实践经验，提出了过烧缺陷定量方法以及评定标准。

1)过烧缺陷的定性。

对内部缺陷特征为密集点状、团状和条块状等密集型缺陷，考虑到轴承使用的安全性，按照过烧缺陷评判，有争议时，采用金相法进行解剖分析定性。

2)过烧缺陷定量方法。

采用对比试块法，考虑到内部过烧缺陷常常体积较小，从单个缺陷定量和密集型缺陷定量两方面考虑，综合实践经验，级别定为φ0.5 mm当量平底孔。

3)过烧缺陷的评定：若单个缺陷不小于φ0.5 mm当量平底孔或密集型缺陷在25 mmx25 mm区域内存在3个小于φ0.5 mm当量平底孔的缺陷，均判定为过烧。

（来源：轴承杂志社）