#历史上最致命武器背后的非凡头脑和良心不安#【悔悟、道歉、警告……“最强大脑们”为何良心不安】#爱因斯坦的道歉# 阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网近日发表题为《历史上最致命武器背后的非凡头脑及其随后良心的不安》的文章称，在历史上，有许多伟大的头脑曾在历史进程中发挥过决定性作用。这些伟大的发明是人类的里程碑，留下了伟大的遗产，使我们能在科学、技术方面取得进步，并提高我们的生活质量和适应世界的能力。但有些人看到自己的发明成为大规模杀伤性武器、战争工具，使大量的暴力与死亡记到他们的账上。有些天赋异禀的人甚至批驳自己的发现，成为反对过度使用自己发明的积极分子。全文摘编如下：
“原子弹之父”的悔悟
“我正变成死亡，世界的毁灭者。”这句取自印度教宗教经典《薄伽梵歌》的话，是二战末期广岛和长崎遭遇原子弹爆炸后，罗伯特·奥本海默最先想到的东西之一。
那时，奥本海默已致力于这种核武器制造多年。此事肇始于另一位天才阿尔伯特·爱因斯坦警告富兰克林·罗斯福总统治下的美国政府，纳粹德国有可能成为第一个研发出这种大杀器的国家。
这可能是曼哈顿计划的萌芽，该计划由奥本海默领导，目的是研发出历史上第一颗原子弹。这颗原子弹1945年7月16日在名为“三位一体”的行动中在新墨西哥州的沙漠中爆炸。
不到一个月后，原子弹被投向日本城市。奥本海默积极参与了这一决策，他不仅研究了从天然铀中分离铀235的过程，并确定制造原子弹所需的临界质量，而且还在确定原子弹的理想目标方面发挥关键作用，指出广岛和长崎。
据估计，原子弹落下当天的死亡人数在15万至25万人之间。
在那可怕的死亡人数出现后，奥本海默不仅辞去了曼哈顿计划负责人的职务，后来还担任美国原子能委员会的顾问，成为支持对核能力施加国际控制以防止此类武器在全世界扩散的积极分子。
此外，他主张停止美苏之间贯穿冷战年代的军备竞赛。在冷战中，“相互保证毁灭”的战略思想阻止了两国中的任何一国对另一国实施核武器攻击。
然而，奥本海默阻止世界各国用核武库武装自己的努力却以失败告终。他以“原子弹之父”的身份永载史册。
爱因斯坦的道歉
另一个对这个事件感到后悔的是阿尔伯特·爱因斯坦，一个称自己是和平主义者的人，他在去世前为他写给罗斯福的信道歉，这封信为曼哈顿计划铺平道路。
爱因斯坦还在这一人类已知的最致命武器的开发中发挥了另一个重要作用，因为他著名的公式E=mc2是使原子弹问世的原子研究发展的基础之一。
这个公式是1905年提出的，也就是原子弹爆炸前40年，本质上是说能量（E）等于质量（m）乘以光速的平方（c2）。换句话说，少量的质量可转化为大量的能量。
广岛原子弹爆炸的能量相当于超过1.5万吨TNT，长崎原子弹爆炸的能量相当于2.5万吨TNT，而在爆炸中仅释放了几公斤铀和钚。
尽管他的公式提出了使原子弹成为可能的物理学原理，但在政治上他把这描述为一生中的“重大错误”。他多次提到这一点，比如在写给日本《改造》杂志的一封信中，他解释说他给美国总统写信的动机是担心德国人会先制造出原子弹。
“我看不到其他办法，尽管我一直是坚定的和平主义者。”爱因斯坦写道。
多年后的1955年，在去世前几个月，他在给朋友莱纳斯·鲍林的一封信中再次提到那封信。
鲍林引述爱因斯坦的话说：“当我在写给罗斯福总统建议制造原子弹的信上签名时，我犯了今生一个重大错误。”
卡拉什尼科夫的疑问
如果说核弹是有史以来最强大的武器，并且迄今为止只有世界上最强大的国家使用过，那么AK-47半自动步枪可能是它的完美对应物：制造成本低、维护设计简单，但与前者同样致命，甚至更致命。
这与它的创造者、俄罗斯工程师米哈伊尔·卡拉什尼科夫的本意相去甚远。他将这种武器视为一种保护苏联免受纳粹侵害的工具。
AK-47步枪本身就是武器世界的一项重大技术突破。它发明于1947年，也就是最早的原子弹爆炸仅仅两年后，是一种简单耐用又可靠的步枪。它不仅成为苏联军队和后来的俄罗斯军队的首选武器，也是其他数十个国家，以及恐怖组织、革命游击队或违法犯罪集团的首选武器。
据估计，该步枪自问世至今，全世界生产超过1亿支，大约50个国家的军队现在仍将其用作常规武器。
如果将原子弹在广岛和长崎造成的受害者算在一起，最大死亡人数估计为25万人，那么估计每年由AK-47的子弹造成的死亡人数也差不多。
这些死亡似乎一度没有让米哈伊尔·卡拉什尼科夫感到压力，他对自己的致命发明几乎没有表示任何悔意，甚至在问及时还说自己睡得“很香”。
但在去世前，卡拉什尼科夫给他所信奉的俄罗斯东正教的大牧首写了一封信，说他总是觉得要为自己的革命性发明造成的数以百万计的死亡负责。
“我精神上的痛苦难以忍受。我一直在问自己同一个无法解答的问题。如果我的步枪夺去了人们的生命，我，这个基督徒和东正教信徒，应该为他们的死负责吗？”
高尔斯顿的警告
亚瑟·高尔斯顿是美国生理学家和生物学家，毕生致力于研究植物世界，尤其是了解植物激素和光如何影响植物发育。
在他的研究中，他发现一种叫三碘苯甲酸的成分能够刺激大豆开花并使其更快生长，但如果使用过量，可能会导致植物死亡。
这一原理启发其他科学家研发出所谓的“橙剂”，这种强力除草剂在1955年至1975年的越南战争期间被用作化学武器。
在那场战争中，美国陆军向越南丛林和田地释放了大约2000万加仑的“橙剂”，越共游击队藏身于这些地区，并赖之给养部队。
这种除草剂能够摧毁农作物并暴露敌人的阵地、路线和动向，但代价非常大，因为它同时会造成巨大且可能不可逆转的环境破坏，并对人类健康造成危险影响。
高尔斯顿对这种情况发出警告，他指出“橙剂”中最危险的成分二噁英是一种污染物，它可以在环境中残留数十年，此外还会导致癌症、胎儿发育畸形、不孕症以及神经和免疫系统受损。
与奥本海默不同，高尔斯顿的警告对理查德·尼克松治下的美国政府产生了影响，后者下令停止喷洒“橙剂”。
诺贝尔的遗产
阿尔弗雷德·诺贝尔的故事也许是科学界最不为人知也最自相矛盾的悔悟故事，因为他的名字与授予有利于人类与和平的最伟大的科学进步的奖项密不可分。但这一奖项的由来，恰恰是对助长了战争、死亡和破坏的悔悟。
诺贝尔出生于一个工程师家庭，很早就与父亲一起研究炸药的制造。一场悲剧影响了他的一生，1864年，他的弟弟和另外四人在硝酸甘油爆炸中丧生。
这使他专注于寻找一种使这种液体炸药更稳定的方法，以便更容易操纵它。两年后的1866年，他向全世界展示了炸药。
炸药是一项革命性突破，为发明者带来了巨大的名利。但它也打开了通往破坏的新时代的大门，因为它很快就被用于战争，用作炮弹和各种军事武器的填充物。其后，数以百万计人的死亡与炸药的战争用途有关。
这些死亡让诺贝尔感到非常痛惜。他于1896年12月10日在意大利的圣雷莫去世。在他的遗嘱中，他言明了这种负担，并留出个人94%的财富用于创造我们现在所知的诺贝尔奖。
诺贝尔试图借此弥补他认为自己用炸药给人类造成的损害，并使自己的遗产与纪念那些用发明或影响力为人类福祉作出贡献的人联系起来。https://t.cn/A6xpK7sB
“原子弹之父”的悔悟
“我正变成死亡，世界的毁灭者。”这句取自印度教宗教经典《薄伽梵歌》的话，是二战末期广岛和长崎遭遇原子弹爆炸后，罗伯特·奥本海默最先想到的东西之一。
那时，奥本海默已致力于这种核武器制造多年。此事肇始于另一位天才阿尔伯特·爱因斯坦警告富兰克林·罗斯福总统治下的美国政府，纳粹德国有可能成为第一个研发出这种大杀器的国家。
这可能是曼哈顿计划的萌芽，该计划由奥本海默领导，目的是研发出历史上第一颗原子弹。这颗原子弹1945年7月16日在名为“三位一体”的行动中在新墨西哥州的沙漠中爆炸。
不到一个月后，原子弹被投向日本城市。奥本海默积极参与了这一决策，他不仅研究了从天然铀中分离铀235的过程，并确定制造原子弹所需的临界质量，而且还在确定原子弹的理想目标方面发挥关键作用，指出广岛和长崎。
据估计，原子弹落下当天的死亡人数在15万至25万人之间。
在那可怕的死亡人数出现后，奥本海默不仅辞去了曼哈顿计划负责人的职务，后来还担任美国原子能委员会的顾问，成为支持对核能力施加国际控制以防止此类武器在全世界扩散的积极分子。
此外，他主张停止美苏之间贯穿冷战年代的军备竞赛。在冷战中，“相互保证毁灭”的战略思想阻止了两国中的任何一国对另一国实施核武器攻击。
然而，奥本海默阻止世界各国用核武库武装自己的努力却以失败告终。他以“原子弹之父”的身份永载史册。
爱因斯坦的道歉
另一个对这个事件感到后悔的是阿尔伯特·爱因斯坦，一个称自己是和平主义者的人，他在去世前为他写给罗斯福的信道歉，这封信为曼哈顿计划铺平道路。
爱因斯坦还在这一人类已知的最致命武器的开发中发挥了另一个重要作用，因为他著名的公式E=mc2是使原子弹问世的原子研究发展的基础之一。
这个公式是1905年提出的，也就是原子弹爆炸前40年，本质上是说能量（E）等于质量（m）乘以光速的平方（c2）。换句话说，少量的质量可转化为大量的能量。
广岛原子弹爆炸的能量相当于超过1.5万吨TNT，长崎原子弹爆炸的能量相当于2.5万吨TNT，而在爆炸中仅释放了几公斤铀和钚。
尽管他的公式提出了使原子弹成为可能的物理学原理，但在政治上他把这描述为一生中的“重大错误”。他多次提到这一点，比如在写给日本《改造》杂志的一封信中，他解释说他给美国总统写信的动机是担心德国人会先制造出原子弹。
“我看不到其他办法，尽管我一直是坚定的和平主义者。”爱因斯坦写道。
多年后的1955年，在去世前几个月，他在给朋友莱纳斯·鲍林的一封信中再次提到那封信。
鲍林引述爱因斯坦的话说：“当我在写给罗斯福总统建议制造原子弹的信上签名时，我犯了今生一个重大错误。”
卡拉什尼科夫的疑问
如果说核弹是有史以来最强大的武器，并且迄今为止只有世界上最强大的国家使用过，那么AK-47半自动步枪可能是它的完美对应物：制造成本低、维护设计简单，但与前者同样致命，甚至更致命。
这与它的创造者、俄罗斯工程师米哈伊尔·卡拉什尼科夫的本意相去甚远。他将这种武器视为一种保护苏联免受纳粹侵害的工具。
AK-47步枪本身就是武器世界的一项重大技术突破。它发明于1947年，也就是最早的原子弹爆炸仅仅两年后，是一种简单耐用又可靠的步枪。它不仅成为苏联军队和后来的俄罗斯军队的首选武器，也是其他数十个国家，以及恐怖组织、革命游击队或违法犯罪集团的首选武器。
据估计，该步枪自问世至今，全世界生产超过1亿支，大约50个国家的军队现在仍将其用作常规武器。
如果将原子弹在广岛和长崎造成的受害者算在一起，最大死亡人数估计为25万人，那么估计每年由AK-47的子弹造成的死亡人数也差不多。
这些死亡似乎一度没有让米哈伊尔·卡拉什尼科夫感到压力，他对自己的致命发明几乎没有表示任何悔意，甚至在问及时还说自己睡得“很香”。
但在去世前，卡拉什尼科夫给他所信奉的俄罗斯东正教的大牧首写了一封信，说他总是觉得要为自己的革命性发明造成的数以百万计的死亡负责。
“我精神上的痛苦难以忍受。我一直在问自己同一个无法解答的问题。如果我的步枪夺去了人们的生命，我，这个基督徒和东正教信徒，应该为他们的死负责吗？”
高尔斯顿的警告
亚瑟·高尔斯顿是美国生理学家和生物学家，毕生致力于研究植物世界，尤其是了解植物激素和光如何影响植物发育。
在他的研究中，他发现一种叫三碘苯甲酸的成分能够刺激大豆开花并使其更快生长，但如果使用过量，可能会导致植物死亡。
这一原理启发其他科学家研发出所谓的“橙剂”，这种强力除草剂在1955年至1975年的越南战争期间被用作化学武器。
在那场战争中，美国陆军向越南丛林和田地释放了大约2000万加仑的“橙剂”，越共游击队藏身于这些地区，并赖之给养部队。
这种除草剂能够摧毁农作物并暴露敌人的阵地、路线和动向，但代价非常大，因为它同时会造成巨大且可能不可逆转的环境破坏，并对人类健康造成危险影响。
高尔斯顿对这种情况发出警告，他指出“橙剂”中最危险的成分二噁英是一种污染物，它可以在环境中残留数十年，此外还会导致癌症、胎儿发育畸形、不孕症以及神经和免疫系统受损。
与奥本海默不同，高尔斯顿的警告对理查德·尼克松治下的美国政府产生了影响，后者下令停止喷洒“橙剂”。
诺贝尔的遗产
阿尔弗雷德·诺贝尔的故事也许是科学界最不为人知也最自相矛盾的悔悟故事，因为他的名字与授予有利于人类与和平的最伟大的科学进步的奖项密不可分。但这一奖项的由来，恰恰是对助长了战争、死亡和破坏的悔悟。
诺贝尔出生于一个工程师家庭，很早就与父亲一起研究炸药的制造。一场悲剧影响了他的一生，1864年，他的弟弟和另外四人在硝酸甘油爆炸中丧生。
这使他专注于寻找一种使这种液体炸药更稳定的方法，以便更容易操纵它。两年后的1866年，他向全世界展示了炸药。
炸药是一项革命性突破，为发明者带来了巨大的名利。但它也打开了通往破坏的新时代的大门，因为它很快就被用于战争，用作炮弹和各种军事武器的填充物。其后，数以百万计人的死亡与炸药的战争用途有关。
这些死亡让诺贝尔感到非常痛惜。他于1896年12月10日在意大利的圣雷莫去世。在他的遗嘱中，他言明了这种负担，并留出个人94%的财富用于创造我们现在所知的诺贝尔奖。
诺贝尔试图借此弥补他认为自己用炸药给人类造成的损害，并使自己的遗产与纪念那些用发明或影响力为人类福祉作出贡献的人联系起来。https://t.cn/A6xpK7sB
太多库存了！总结就是太爱缺德舅了！！！
里面全是好好好吃的东c 疯狂塞进小推车[开学季]｜
一个小秘诀：鸡蛋的各种做法只要和14分钟有关就会很绝！鸡蛋羹沸水蒸14mins！水煮蛋直接煮14mins！
红拖拉机的燕麦名不虚传！太浓郁了 谷物颗颗分明！口腔溃疡 国外友们推荐的canker cover还是很好用的！推！
昨天把摩天大楼看完了 些许致郁 不过girls help girls还是很感动的｜
圣诞近啦近啦 公寓里的圣诞树一天一个样～好期待[打call]但12月也有太多事了吧呜呜呜压力有点大！稳住！期末冲刺呜呜呜！
里面全是好好好吃的东c 疯狂塞进小推车[开学季]｜
一个小秘诀：鸡蛋的各种做法只要和14分钟有关就会很绝！鸡蛋羹沸水蒸14mins！水煮蛋直接煮14mins！
红拖拉机的燕麦名不虚传！太浓郁了 谷物颗颗分明！口腔溃疡 国外友们推荐的canker cover还是很好用的！推！
昨天把摩天大楼看完了 些许致郁 不过girls help girls还是很感动的｜
圣诞近啦近啦 公寓里的圣诞树一天一个样～好期待[打call]但12月也有太多事了吧呜呜呜压力有点大！稳住！期末冲刺呜呜呜！
#轴承#《你知道轴承也会失效吗？》
一、轴承的失效机理
1．接触疲劳失效
接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2．磨损失效
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过程构成了粘着磨损，一般而言，轻微的粘着磨损称为擦伤，严重的粘着磨损称为咬合。
3．断裂失效
轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在，今后仍必须加强控制。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4．游隙变化失效
轴承在工作中，由于外界或内在因素的影响，使原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死”称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等，内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等均是造成游隙变化失效的主要原因。
轴承失效分析方法
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
1.失效实物和背景材料的收集
尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：
（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
（13）失效轴承的修复和保养记录。
（14）同批或同类轴承的失效情况。
在收集实际背景材料工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料越多，无疑会更有利于得到正确的分析结论。
2.宏观检查
对失效轴承进行宏观检查（包括尺寸公差测量和表面状态检查分析），是失效分析最重要的环节。总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当部位做进一步的的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：
（1）外形和尺寸的变化情况（包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析）。
（2）游隙的变化情况。
（3）是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。
（4）是否有裂纹，裂纹的形态和断口性质如何。
（5）磨损是什么类型的，对失效有多大作用。
（6）观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。
（7）对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌入、裂纹、擦伤和其他缺陷。
（8）冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。
（9）用X射线应力测定仪器测量轴承工作前后的应力变化情况。
宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须取得更多的证据，做微观分析。
3.微观分析
失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容应包括：
（1）材料质量是否符合有关标准和设计要求。
（2）轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求。
（3）表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层。
（4）测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。
（5）根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。
（6）测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。
（7）断口观察与分析。用扫描电子显微镜定性分析和测量观察断口。
（8）电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口的成分，发现断口的性质和断裂的原因。
以上介绍的轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体每一步骤中包含的内容应根据轴承失效的类型和特点，视具体情况取舍，但分析步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的诸多因素联系起来，综合考虑。
三、轴承常见失效模式及对策
1．沟道单侧极限位置剥落
沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载。采取对策是确保轴承安装到位或将自由侧轴承外圈配合改为间隙配合，以期轴承过载时使轴承得到补偿。
2．沟道在圆周方向呈对称位置剥落
对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落（即椭圆的短轴方向），其产生原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构，这在摩托车用凸轮轴轴承中表现尤为明显。当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，使轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。这是该轴承早期失效的主要原因，经对该轴承失效件检验表明，该轴承外径圆度已从原工艺控制的0.8μm变为27μm。此值远远大于径向游隙值。因此，可以肯定该轴承是在严重变形及负游隙下工作的，工作面上易早期形成异常的急剧磨损与剥落。采取的对策是提高外壳孔加工精度或尽可能不采用外壳孔两半分离结构。
3．滚道倾斜剥落
在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时，易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等，采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度。
4．套圈断裂
套圈断裂失效一般较少见，往往是突发性过载造成。产生原因较为复杂，如轴承的原材料缺陷（气泡、缩孔）、锻造缺陷（过烧）、热处理缺陷（过热）、加工缺陷（局部烧伤或表面微裂纹）、主机缺陷（安装不良、润滑贫乏、瞬时过载）等，一旦受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。采取对策为避免过载冲击载荷、选择适当的过盈量、提
安装精度、改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。
5．保持架断裂
保持架断裂属于偶发性非正常失效模式。其产生原因主要有以下五个方面：
a．保持架异常载荷。如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦生热，表面软化，过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化的循环作用，便可能造成保持架断裂。
b．润滑不良主要指轴承运转处于贫油状态，易形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，有可能造成保持架断裂。
c．外来异物的侵入是造成保持架断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入，加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷，也有可能导致保持架断裂。
d．蠕变现象也是造成保持架断裂的原因之一。所谓蠕变多指套圈的滑动现象，在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向移动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。蠕变一旦产生，配合面显着磨损，磨损粉末有可能进入轴承内部，形成异常磨损——滚道剥落——保持架磨损及附加载荷的过程，以至可能造成保持架断裂。
e．保持架材料缺陷（如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡）及铆合缺陷（缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤）等均可能造成保持架断裂。采取对策为在制造过程中加以严格控制。
四、总结
综上所述，从轴承常见失效机理与失效模式可知，尽管滚动轴承是精密而可靠的机构基础体，但使用不当也会引起早期失效。一般情况下，如果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿命为止。轴承的早期失效多起于主机配合部位的制造精度、安装质量、使用条件、润滑效果、外部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素。因此，正确合理地使用轴承是一项系统工程，在轴承结构设计、制造和装机过程中，针对产生早期失效的环节，采取相应的措施，可有效地提高轴承及主机的使用寿命，这是制造厂和客户应负有的共同责任。
一、轴承的失效机理
1．接触疲劳失效
接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2．磨损失效
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过程构成了粘着磨损，一般而言，轻微的粘着磨损称为擦伤，严重的粘着磨损称为咬合。
3．断裂失效
轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在，今后仍必须加强控制。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4．游隙变化失效
轴承在工作中，由于外界或内在因素的影响，使原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死”称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等，内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等均是造成游隙变化失效的主要原因。
轴承失效分析方法
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
1.失效实物和背景材料的收集
尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：
（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
（13）失效轴承的修复和保养记录。
（14）同批或同类轴承的失效情况。
在收集实际背景材料工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料越多，无疑会更有利于得到正确的分析结论。
2.宏观检查
对失效轴承进行宏观检查（包括尺寸公差测量和表面状态检查分析），是失效分析最重要的环节。总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当部位做进一步的的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：
（1）外形和尺寸的变化情况（包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析）。
（2）游隙的变化情况。
（3）是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。
（4）是否有裂纹，裂纹的形态和断口性质如何。
（5）磨损是什么类型的，对失效有多大作用。
（6）观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。
（7）对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌入、裂纹、擦伤和其他缺陷。
（8）冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。
（9）用X射线应力测定仪器测量轴承工作前后的应力变化情况。
宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须取得更多的证据，做微观分析。
3.微观分析
失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容应包括：
（1）材料质量是否符合有关标准和设计要求。
（2）轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求。
（3）表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层。
（4）测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。
（5）根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。
（6）测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。
（7）断口观察与分析。用扫描电子显微镜定性分析和测量观察断口。
（8）电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口的成分，发现断口的性质和断裂的原因。
以上介绍的轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体每一步骤中包含的内容应根据轴承失效的类型和特点，视具体情况取舍，但分析步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的诸多因素联系起来，综合考虑。
三、轴承常见失效模式及对策
1．沟道单侧极限位置剥落
沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载。采取对策是确保轴承安装到位或将自由侧轴承外圈配合改为间隙配合，以期轴承过载时使轴承得到补偿。
2．沟道在圆周方向呈对称位置剥落
对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落（即椭圆的短轴方向），其产生原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构，这在摩托车用凸轮轴轴承中表现尤为明显。当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，使轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。这是该轴承早期失效的主要原因，经对该轴承失效件检验表明，该轴承外径圆度已从原工艺控制的0.8μm变为27μm。此值远远大于径向游隙值。因此，可以肯定该轴承是在严重变形及负游隙下工作的，工作面上易早期形成异常的急剧磨损与剥落。采取的对策是提高外壳孔加工精度或尽可能不采用外壳孔两半分离结构。
3．滚道倾斜剥落
在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时，易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等，采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度。
4．套圈断裂
套圈断裂失效一般较少见，往往是突发性过载造成。产生原因较为复杂，如轴承的原材料缺陷（气泡、缩孔）、锻造缺陷（过烧）、热处理缺陷（过热）、加工缺陷（局部烧伤或表面微裂纹）、主机缺陷（安装不良、润滑贫乏、瞬时过载）等，一旦受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。采取对策为避免过载冲击载荷、选择适当的过盈量、提
安装精度、改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。
5．保持架断裂
保持架断裂属于偶发性非正常失效模式。其产生原因主要有以下五个方面：
a．保持架异常载荷。如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦生热，表面软化，过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化的循环作用，便可能造成保持架断裂。
b．润滑不良主要指轴承运转处于贫油状态，易形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，有可能造成保持架断裂。
c．外来异物的侵入是造成保持架断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入，加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷，也有可能导致保持架断裂。
d．蠕变现象也是造成保持架断裂的原因之一。所谓蠕变多指套圈的滑动现象，在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向移动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。蠕变一旦产生，配合面显着磨损，磨损粉末有可能进入轴承内部，形成异常磨损——滚道剥落——保持架磨损及附加载荷的过程，以至可能造成保持架断裂。
e．保持架材料缺陷（如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡）及铆合缺陷（缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤）等均可能造成保持架断裂。采取对策为在制造过程中加以严格控制。
四、总结
综上所述，从轴承常见失效机理与失效模式可知，尽管滚动轴承是精密而可靠的机构基础体，但使用不当也会引起早期失效。一般情况下，如果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿命为止。轴承的早期失效多起于主机配合部位的制造精度、安装质量、使用条件、润滑效果、外部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素。因此，正确合理地使用轴承是一项系统工程，在轴承结构设计、制造和装机过程中，针对产生早期失效的环节，采取相应的措施，可有效地提高轴承及主机的使用寿命，这是制造厂和客户应负有的共同责任。
✋热门推荐