Skadefallsutredning av havererade lager för högtemperaturstillämpningar

GIA industri AB är ett industriföretag som designar och monterar maskiner och hjälpmedel till gruv- och stålindustrin. GIA har blivit kontaktade av en kund där glidlagren till en lyftkrok på en skänklastare har skurit. Syftet med projektet var att utreda varför dessa glidlager har skurit och, om det var möjligt, föreslå lämpliga åtgärder för att undvika att liknande haverier sker i framtiden.Inledningsvis gjordes en omfattande litteraturstudie över olika vanliga lagerhaverier och vilka primära krav ett glidlagermaterial och tillhörande smörjmedel bör uppfylla. Utvalda provbitar från de skadade lagren undersöktes med hjälp av ljusoptisk mikroskopi, svepelektronmikroskopi, energidispersiv röntgenanalys och optisk ytprofilometri. Mikroskopistudierna visade att ytan var väldigt ojämn och att det skyddande fosfatskiktet var bortnött på flera ställen vilket gav kontakt metall mot metall där smörjningen inte fungerat optimalt, vilket skapat en kraftig adhesiv nötning. I tvärsnittsproverna kan man konstatera att de kraftigt nötta områdena är ytutmattade med en omfattande sprickbildning. Sprickorna har växt till och flagor har lossnat och blivit kvar i systemet och orsakat abrasiv nötning på ytan. Det hittades även stora mängder slagginneslutningar (Al2O3) i materialet och dessa var av modell större vilket är negativt då dessa är betydligt hårdare än det övriga materialet vilket ger upphov till höga spänningskoncentrationer och sprickbildning.Tänkbara orsaker till varför de aktuella lagren skurit är att konstruktionen av skänken saknat en värmeskyddande sköld och att lagren då utsatts för en för stor värmepåverkan då skänken använts för att frakta varm slagg i. Detta kan ha gjort att smörjmedlets viskositet har minskat och därmed inte uppfyllt sin bärande funktion och då gett materialet möjlighet att få en kontakt mellan metall och metall. Ett felaktigt valt smörjmedel och felaktigt bearbetade lagerytor är också mycket tänkbara orsaker till att lagren skurit. Materialets innehåll av defekter i form av hårda inneslutningar som kan skapa ytutmattning och sprickbildning är en annan tänkbar orsak. Troligast är att det är en kombination av dessa möjliga orsaker som gjort att lagren skurit. Hur man ska undvika liknande haverier i framtiden är svårt att säga då den direkta orsaken till varför lagren skurit inte kunnat fastställas.