工業(yè)齒輪箱在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中包括部分極端苛刻的運行條件。工業(yè)齒輪箱持續(xù)地技術(shù)進步，大幅地提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低了運營成本。但是，因齒輪箱故障帶來的影響依舊顯著——例如：生產(chǎn)完全停工、產(chǎn)量損失、收入損失甚至合同丟失。

 

軸承是工業(yè)齒輪箱的基本部件之一；它的主要功能是支撐旋轉(zhuǎn)軸，在齒輪之間傳遞扭矩時確保旋轉(zhuǎn)軸保持在原位。齒輪箱發(fā)生故障，軸承是齒輪箱最常見的故障點。

 

20世紀(jì)90 年代末，白色腐蝕裂紋 (又簡稱白蝕裂紋；White Etching Cracks，WEC) 在汽車行業(yè)公開報道，目前已成為越來越受關(guān)注的話題，因為越來越多地軸承失效（特別是軸承的早期失效）與其關(guān)聯(lián)。白蝕裂紋通常發(fā)生在鋼表面以下約 1mm 處，是軸承鋼微觀結(jié)構(gòu)下可觀察到的裂紋， 白蝕裂紋可在軸承使用壽命期間的任何時候發(fā)生。在風(fēng)電齒輪箱運行短短 6 到 24 個月內(nèi)也曾觀察到白蝕裂紋的產(chǎn)生，而風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用是對齒輪箱和潤滑油脂均存在巨大挑戰(zhàn)的應(yīng)用。

 

白蝕裂紋不僅在汽車、風(fēng)電行業(yè)觀察到，同時也在水泥破碎機、壓縮機、造紙機和起重機的齒輪箱中觀察到，甚至在清洗機的齒輪箱中也觀察到了白蝕裂紋現(xiàn)象。雖然質(zhì)量等級低的鋼材更容易發(fā)生白蝕裂紋現(xiàn)象，然而，白蝕裂紋現(xiàn)象的發(fā)生并不局限于鋼材的類型、軸承的類型或熱處理類型。因此，搞清白蝕裂紋發(fā)生的原因以及如何預(yù)防，則更具挑戰(zhàn)。

 

 

針對白蝕裂紋的研究仍在繼續(xù)，目前，行業(yè)達成的基本共識是白蝕裂紋現(xiàn)象是由多種因素共同作用形成，其中包括與應(yīng)力相關(guān)的失效和環(huán)境弱化因素。

 

某特定應(yīng)用中的純機械載荷使局部應(yīng)力超過材料強度時，就會發(fā)生與應(yīng)力相關(guān)的失效。高沖擊載荷、突變應(yīng)力/張力、高速扭矩轉(zhuǎn)換、高表面牽引力以及高速的加速或減速都可能促進白蝕裂紋的形成。

 

環(huán)境弱化是指因非機械載荷的影響而導(dǎo)致軸承在較低應(yīng)力下失效。例如：水腐蝕、電化學(xué)腐蝕、雜散電流、摩擦副腐蝕以及一些可能產(chǎn)生氫的環(huán)境因素（產(chǎn)生的氫可能對軸承材料強度造成不利影響），都可能促進白蝕裂紋的形成。

 

潤滑油脂可在水腐蝕、摩擦副腐蝕和可能產(chǎn)生氫的環(huán)境因素幾個方面來影響白蝕裂紋的形成。目前相關(guān)行業(yè)已開展大量工作，旨在如何用專業(yè)技術(shù)知識來解釋此類現(xiàn)象，搞清哪些因素可能會提高白蝕裂紋現(xiàn)象發(fā)生的機率。

 

盡管目前還沒有一種確定的解決方案可以完全消除白蝕裂紋現(xiàn)象，目前采用的一些解決方案（例如：特制合金、黑色氧化物涂層和類金剛石的碳涂層等）可在一定程度上減少滾子軸承中白蝕裂紋的形成。

 

如果不能在第一時間防止白蝕裂紋的生成，至少不應(yīng)促進白蝕裂紋的擴張，工業(yè)齒輪油 (IGO) 在這些方面可發(fā)揮重要作用。采用具有優(yōu)異軸承保護性能的新添加劑技術(shù)，在滾子軸承行業(yè)對白蝕裂紋的相關(guān)測試中，其結(jié)果表明在相應(yīng)測試條件下新的添加劑技術(shù)不會對白蝕裂紋的形成有促進作用。

 

 

除了不會促進白蝕裂紋的形成，高性能的工業(yè)齒輪油添加劑還需滿足原始設(shè)備制造商 (OEMs) 最新工業(yè)齒輪箱所要求的優(yōu)異性能，例如：優(yōu)異的微點蝕保護性能、磨損保護、可靠的分水性能和泡沫控制。

 

軸承失效是工業(yè)齒輪箱最常見的失效形式之一。可在軸承壽命的早期發(fā)生，縮短軸承壽命。工業(yè)齒輪油雖不被認(rèn)為是形成白蝕裂紋的決定性因素，但經(jīng)常被懷疑是形成白蝕裂紋的一個促進因素，采用創(chuàng)新發(fā)展的高性能添加劑的工業(yè)齒輪油則不會促進白蝕裂紋的擴張，以確保最小停機時間帶來的堅實經(jīng)濟效益。