转盘轴承在常温或温度不高的情况下的变形失效主要有弹性变形失效和塑性变形失效。轴承弹性变形失效主要是变形过量或丧失原设计的弹性功效，塑性失效一般是变形过量。在高温下的变形失效有蠕变失效和热松弛失效。

应力-应变曲线

1 轴承的弹性变形失效

      在弹性状态下，轴承质料吸收了加载的能量，依靠原子间距的变革而爆发变形，但因未凌驾原子之间的结协力，当卸载时，全部能量释放，变形完全消失，恢复轴承质料的原样。要有好的弹性，应从提高轴承质料的弹性及降低弹性模量入手。

     轴承弹性形变的特点：

    （1）可逆性。轴承质料的弹性变形具有可逆的性质，即加载时，卸载后恢复到原状的性质；

    （2）单值性。轴承质料在弹性变形历程中，岂论是加载阶段照旧卸载阶段，只要在缓慢的加载条件下，应力与应变都坚持正比的单值对应的线性关系，即切合胡克定律； 

    （3）变形量很小。转盘轴承的弹性变形主要爆发在弹性阶段，但在塑性阶段也陪同着爆发定量的弹性交形。但两个阶段弹性变形的总量是很小的，加起来一般小于0.5%-1.0%。

      构件爆发的弹性变形量凌驾构件匹配所允许的数值，称为过量的弹性变形失效，判断要领如下：

    （1）失效的轴承构件是否有严格的尺寸匹配要求，是否有高温或低温的事情条件；

    （2）注意视察在正常事情时，构件相互不接触，而又很靠近的轴承外貌上是否有划伤、擦伤或磨损的痕迹。只要视察到这种痕迹，并且轴承构件停工时，构件相互间仍有间隙，便可作为判断的依据；

    （3）在设计轴承时是否考虑了弹性变形的影响及接纳了相应的步伐；

    （4）通过盘算验证是否有过量弹性变形的可能；

    （5）由于轴承弹性变形是晶格的变形，可用X射线法丈量轴承在受载时的晶格常数的变革验证是否切合要求。

     当轴承构件的弹性变形已不遵循变形可逆性、单值对应性及小变形量的特性时，则轴承构件失去了弹性功效而失效。

     过载、超温或轴承质料变质是轴承构件爆发弹件变形失效的原因，预防步伐如下：

     （1）选择合适的轴承质料或构件结构；

    （2）确定适当的构件匹配尺寸或变形的约束条件，关于拉压变形的轴承类零件、弯扭变形的轴类零件，其过量的弹性变形都会因轴承构件丧失配合精度导致行动失误，要求精确盘算可能爆发的弹性变形及变形约束而抵达适当的配合尺寸；

     2 轴承塑性变形失效

     塑性体现轴承质料中的应力凌驾屈服后，能爆发明显的不可逆变形而未立即破坏的形态，这种明显且不可逆的变形称为塑性变形。通常反应轴承质料塑性性能优劣的指标是伸长率δ和断面收缩率φ。伸长率和断而收缩率越高，则塑性越好。轴承的塑性变形一般可看作是晶体的缺陷运动。

      轴承塑性变形的特点：

    （1）不可逆性，轴承质料的塑性变形不可恢复，当轴承质料应力即是或高于屈服后爆发的变形，在卸载后，其变形仍然保保存轴承质料内。塑性变形的微观机制标明，位错运动及增殖，使晶体实现一个晶面在另一个晶面上的逐步滑移，宏观外貌是卸载后轴承塑性变形保存至可视察及丈量；

    （2）变形量不恒定，轴承是多晶体，各个晶粒取向差别，晶面滑移先后差别，各晶粒变形有差别时性及不均匀性。一个轴承构件在各个部位的塑性变形量不相同，因而个体塑性变形量大的部位将泛起轴承质料的不连续（断裂失效的裂源）；

    （3）慢速变形，轴承的弹性变形以声速流传，但轴承塑性变形的流传很慢；

    （4）陪同轴承质料性能的变革，这主要因为轴承塑性变形时轴承内部组织结构爆发变革，由位错运动及增殖实现了晶面的滑移，亚晶结构形成；晶粒歪扭，微裂纹等缺陷爆发；如在轴承质料加工中，随塑性交形量增加，即爆发了加工硬化，原因是位错密度增加、位错缠结、位错运动相互作用及运动阻力增加，其宏观体现就是应变硬化。   

      轴承构件爆发的塑性变形量凌驾允许的数值称为塑性变形失效，其变形失效判断以影响轴承构件执行正常功效为依据。

     轴承质料塑性变形失效的主要原因是过载，使轴承的受力过大，泛起影响轴承使用功效的过量的塑性变形。过载不可是对轴承蒙受的外载荷预计缺乏，还应该包括偏载引起局部应力、庞大结构应力盘算误差及应力集中、加工及热处理爆发剩余应力、轴承质料微观不均匀的附加应力等因素，使轴承构件受力不均，局部区域的总应力超值。

      塑性变形失效预防步伐：

    （1）合理选材，提高轴承质料对抗塑性变形的能力，除了选择合适的轴承屈服强度的轴承质料，还要包管轴承轴承质料质量，控制组织状态及冶金缺陷；

     （2）准确地确定轴承的事情载荷，正确进行应力盘算，合理选取宁静系数及进行结构设计，减少应力集中及降低应力集中水平；

    （3）严格凭据轴承加工工艺规程对轴承成形，减少剩余应力；

    （4）严禁转盘轴承运行超载；

    （5）监测轴承腐化情况轴承强度尺寸的减小。

3 高温作用下轴承质料的变形失效

     转盘轴承在高温长时间作用下，纵然其应力值小于屈服强度，也会缓慢爆发塑性变形，当该变形量凌驾划定的要求时，会导致轴承的塑性变形失效。此时所称的高温为高于0.3T_m（T_m是以温度体现的轴承质料的熔点），一般情况下碳钢轴承在300℃以上，低合金强度钢轴承在400℃以上。

蠕变变形失效

     轴承在长时间恒温、恒载荷（纵然应力小于该温度下的屈服强度）作用下缓慢地爆发塑性变形的现象称为蠕变。由蠕变变形导致的轴承质料的断裂，称为蠕变断裂。由蠕变变形和断裂机理可知，要提高蠕变，必须控制位错攀移的速率；提高轴承长期强度，则必须控制晶界的滑动和空位扩散。

     压力容器的蠕变变形量一般划定在10⁵h为1%，即蠕变速率为10^-7mm/(mm·h)。

典范的蠕变曲线

     阶段ab为减速蠕变阶段又称过渡蠕变阶段，这一阶段开始的蠕变速率很大，随着时间延长蠕变速率逐渐减小，到b点蠕变速率抵达小值；

     第二阶段bc为恒速蠕变阶段又称稳态蠕变阶段，这一阶段的特点是蠕变速率险些坚持稳定。一般所指的轴承蠕变速率，就是以这一阶段的蠕变速率ε体现的。

      第三阶段cd为加速蠕变阶段随着时间的延长，蠕变速率逐渐增大，到d点时爆发蠕变断裂。

断口宏观特征

     断口四周爆发塑性变形，在轴承变形区四周有许多裂纹（断裂机件外貌泛起龟裂现象）；

     高温氧化，断口外貌被一层氧化膜所笼罩。

断口微观特征

冰糖状花样的沿晶断裂形貌

     蠕变变形失效也是一种塑性变形失效，有塑性变形失效的特点，但蠕变失效也纷歧定是过载，只是载荷大时，蠕变变形失效的时间短，恒速蠕变阶段蠕变速度大。高温下不但有蠕变变形引起的的轴承外部尺寸的变革，另有轴承内部组织结构特有的变革，导致高温力学性能下降、轴承承载能力降、蠕变速度加速、失效加速。

     轴承质料的蠕变性能常接纳蠕变、长期强度、松弛稳定性等力学性能指标。

     蠕变是轴承质料在高温长时载荷作用下的塑性变形抗力指标，是高温轴承质料、设计高温下服役机件的主要依据之一。蠕变（MPa）体现要领有两种，一种是在划定温度下，使试样在划准时间内爆发划定稳态蠕变速率的应力；另一种是在划定温度和时间下，使轴承试样在划准时间内爆发划定蠕变伸长率的应力。

     长期强度是指轴承质料在高温长时载荷作用下对抗断裂的能力，即轴承质料在一定温度和时间条件下，不爆发蠕变断裂的应力（蠕变极轴承质料的变形抗力，长期强度体现轴承质料的断裂抗力）。某些轴承质料与机件，蠕变变形很小，只要求在使用期内不爆发断裂（如锅炉的过热蒸汽管）。这时，就要用长期强度作为评价轴承质料、机件使用的主要依据。

轴承应力松弛变形失效

     轴承质料在恒变形条件下，随着时间的延长，轴承弹性应力逐渐降低的现象称为应力松弛。轴承质料对抗应力松弛的性能称为松弛稳定性，可以通过应力松弛试验测定的应力松弛曲线来评定。剩余轴承应力是评定轴承质料应力松弛稳定性的指标。剩余应力越高，松弛温度性越好。

     轴承的蠕变是在应力稳定的条件下，轴承不绝爆发塑性变形的历程；而轴承的松弛守则是在总变形稳定的条件下，轴承弹性变形不绝转为塑性变形从而使应力不绝降低的历程。

第1阶段：开始阶段应力下降很快；

第2阶段：应力下降逐渐减缓的阶段；

     松弛：在一定的初应力和温度下，不再继续爆发松弛的剩余应力。

     预防轴承高温松弛失效的步伐是选用松弛稳定性好的轴承质料。对紧固性轴承的实际使用也可以在轴承使用历程中对其进行一次或多次再紧固，即在轴承应力松弛到一定水平时重新紧固，这是经济而又有效的要领。但要注意到再紧固会对轴承松弛性能有所影响，因为每进行一次再紧固，轴承质料都爆发应变硬化，剩余应力有所下降，随着塑性应变的总量增加，轴承质料终会断裂。