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GNR殘余應力分析儀EDGE測試軸承樣品
檢測樣品：軸承
檢測項目：殘余應力
方案概述：軸承是機械傳動系統的核心部件，主要承擔支撐旋轉軸、減少運動摩擦、傳遞載荷三大核心作用。通過滾動體（鋼球、滾子等）與內外圈的精密配合，軸承將滑動摩擦轉化為滾動摩擦，顯著降低機械運轉阻力，同時精準引導旋轉方向并承載徑向、軸向載荷。其性能直接影響設備傳動效率、使用壽命和運行穩定性。
軸承材質需具備高硬度、耐磨性和抗疲勞特性。主流材質包括：①高碳鉻軸承鋼（如GCr15），經淬火回火處理后表面硬度達60-65HRC，兼具芯部韌性；②不銹鋼（如440C/9Cr18），適用于潮濕腐蝕環境；③氮化硅/氧化鋯陶瓷材料，具有耐高溫、絕緣、抗磁化特性；④聚醚醚酮（PEEK）等工程塑料，實現輕量化與自潤滑。特殊工況還會采用表面鍍層（鍍銀、鍍銅）或滲碳處理提升性能。材質選擇需綜合考慮載荷強度、轉速、工作溫度及環境介質等因素。
軸承中的殘余應力對其性能和使用壽命具有關鍵影響，主要體現在以下幾個方面：
1. 抗疲勞性能
殘余應力分布直接影響軸承的疲勞壽命。表面壓縮殘余應力（如通過噴丸強化、滲碳處理或熱處理引入）可有效抑制裂紋萌生與擴展。在循環載荷下，壓縮應力抵消外部拉應力，延緩疲勞裂紋形成，尤其在接觸應力集中的滾道區域，可顯著提升軸承的疲勞極限。
2. 耐磨性與承載能力
表面壓縮殘余應力可提高材料的屈服強度，增強微觀抗塑性變形能力，減少滾動接觸時的微動磨損。例如，滲碳軸承鋼表層的高壓應力能抑制剝落和點蝕，延長高載荷、高轉速工況下的服役壽命。
3. 尺寸穩定性
殘余應力若分布不均或呈拉應力狀態，可能導致軸承組件（如套圈、滾動體）在長期使用中發生變形或尺寸漂移。通過退火或時效處理消除有害拉應力，可確保軸承幾何精度和運轉穩定性。
4. 抗腐蝕與抗脆性
在腐蝕環境中，拉應力會加速應力腐蝕開裂風險，而表層壓應力可阻礙裂紋擴展。例如，不銹鋼軸承通過控制殘余應力分布，可兼顧耐蝕性與抗疲勞性能。
5. 工藝優化方向
制造工藝（如淬火、磨削、裝配）可能引入不利殘余應力。現代生產中，常采用可控冷卻技術、低溫滲氮或激光沖擊強化等手段主動調控應力場，實現應力梯度與服役條件的精準匹配。
綜上，殘余應力是軸承材料設計和工藝優化的核心參數之一，其合理分布可大幅提升軸承的可靠性、耐久性及工況適應性。
本文使用GNR公司EDGE殘余應力分析儀對軸承樣品進行應力測試。
EDGE高分辨室內外兩用殘余應力分析儀符合ASTM E915及EN 15305殘余應力國際分析檢測標準。意大利GNR射線應力分析儀EDGE 配備專門設計的儀器箱，可將所有配件裝入箱中，方便攜帶；專業三腳架確保儀器靈活放置，測量角度不受限制，可進行90°、180°、顛倒式測量；高性能電池能夠保證儀器在野外、停電等情況下正常工作；另外，激光定位裝置與微動裝置結合使用，進行快速定位，定位過程中樣品與儀器無需任何接觸。
測試樣品選取2個軸承樣品，在兩個樣品的軸承外圈隔120度選取一個測量點，每個樣品3個測量點，每個測量點都對XY兩個方向進行測試。
GNR便攜式殘余應力分析儀EDGE配備高分辨率的檢測器和測角儀，能夠在現場或實驗室環境下，對軸承樣品的殘余應力進行快速且精準的測試。在本次測試過程中，我們還對實際輻射劑量進行了監測。結果顯示，在設備運行時，輻射計所測數值與環境本底基本持平，這充分表明在實際操作中，X射線殘余應力分析儀EDGE 對操作人員不會產生任何輻射影響。此外，借助三腳架及各類工裝，EDGE 能夠更加靈活地適配各種現場環境，展現出強大的適用性。
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