01 腐蚀失效的机理

滚动轴承的腐蚀失效是指滚动轴承金属表面与环境介质发生化学或电化学反应所造成轴承的损伤而引起的失效。对轴承零件表面起化学作用的环境介质有大气、湿气、燃料和润滑油的氧化产物（酸类、酮类、乙醇等）以及氧化产物的蒸气等。轴承表面腐蚀可分为电介质腐蚀、有机酸腐蚀、其他介质腐蚀（如润滑油中含有硫化物）和电流腐蚀等。腐蚀作用在轴承零件金属表面造成松散的氧化膜或腐蚀孔洞，导致金属表面局部或全部变色。硬脆松散的氧化膜和腐蚀产物在载荷作用下剥落，导致轴承表面生成蚀坑或造成工作表面粗化进而形成腐蚀磨损或腐蚀疲劳失效。

一般也将腐蚀磨损、微动磨损认为是腐蚀，这两种失效是磨损与腐蚀共同作用引起的失效，也称摩擦腐蚀。摩擦腐蚀是在某些摩擦条件下，由于配合表面之间相对微小运动而引起的一种化学反应。这些微小运动导致表面材料氧化，进而造成粉末锈蚀和（或）配合表面上材料的缺失。滚动轴承接触表面做微小往返摆动时，转递载荷的配合界面将出现微动磨损，表面微凸体发生氧化并被磨去，造成轴承该部分表面发亮或变成黑红色。出现这种失效，一般是由于不合适的配合及交变载荷、振动造成的。

02 腐蚀失效的主要形式

在滚动轴承腐蚀失效过程中，常见的现象为锈蚀和变色。

锈蚀是指轴承金属表面与水分、酸碱或氧气接触时，表面发生氧化，随后出现腐蚀凹坑或氧化膜，最后表面出现小片状剥落。当润滑剂中侵入的水分或劣化的润滑剂与轴承零件表面发生反应时，可在滚动体和滚道之间的接触区内发现一种特定形式的锈蚀。在深度锈蚀阶段，接触区在对应于球或滚子节距的位置将会变黑，最终产生腐蚀麻点。

由于腐蚀而导致滚动轴承的变色有两类，一类是指润滑不充分或散热条件差时，温度升高会使附着在轴承零件表面的油膜产生氧化现象，形成一种浅褐色的氧化物并沉积附着在轴承表面上。这种变色也称污斑，一般没有深度。另一类是因滚动轴承表面的材料发生了锈蚀进而导致的滚动轴承变色，这种变色通常具有一定的深度。图1所示为轴承的锈蚀和变色。需要说明的是，当滚动轴承因安装不当（如安装倾斜）或润滑不良等原因使轴承处于一种不正常的工作状态而引起温度的急速上升时，轴承的局部温度有可能超过轴承零件的回火温度，甚至更高，此时也会导致滚动轴承产生严重的变色，如呈现蓝黑色或紫蓝色，这种变色属于烧伤现象，在机理上与腐蚀失效有区别。

图1 滚动轴承的锈蚀和变色

a）向心轴承的外圈滚道锈蚀；b）圆锥滚子轴承的内圈滚道锈蚀；c）四点接触球轴承的内圈滚道变色；d）角接触球轴承的内圈滚道变色

03 腐蚀失效的原因与防护措施

造成轴承腐蚀失效的原因也有多种，主要包括：水及带有腐蚀性介质（煤气、油漆）入侵；系统密封装置失效；润滑剂选择不当或润滑剂变质、失效；轴承的工作或存贮环境温度、湿度异常；轴承运行温度较高、润滑不良；热态浸油、催化剂反应等。

针对滚动轴承腐蚀失效的改善措施主要有：改善密封装置、润滑方法，选择合适的润滑剂；调节轴承的工作及存贮环境温度、湿度。