鋼球是球軸承總承載載荷的滾動(dòng)體，也是軸承重要的組成部件之一，但是我們在使用軸承過(guò)程中，常會(huì )發(fā)現軸承鋼球開(kāi)裂的現象，比如說(shuō)：軸承鋼球磨損痕跡，軸承鋼球有明顯的擠壓，軸承鋼球局部缺損，軸承鋼球上出現裂紋和鋼球表面剝落等。見(jiàn)圖1所示。

圖1

那到底哪些原因會(huì )造成軸承鋼球開(kāi)裂呢？下面本公司簡(jiǎn)稱(chēng)根據對軸承鋼球知識的了解，來(lái)分享下有關(guān)知識。

1、根據軸承鋼球開(kāi)裂斷口進(jìn)行分析，有些部位材質(zhì)均呈線(xiàn)狀分布，邊緣光亮且凹凸不平，有明顯的擠壓和磨損痕跡的這些軸承鋼球斷裂現象。

經(jīng)分析可能會(huì )有三種可能造成軸承鋼球開(kāi)裂：

(1)鋼球是在安裝到軸承內部后使用過(guò)程中開(kāi)裂的，開(kāi)裂方向均為材料軋制方向。

(2)鋼球心部存在明顯的疏松條帶，帶狀碳化物超標且表面含有氧、鈣、鎂等異常元素。另外，條帶深度約0.25mm由此確定鋼球心部存在縮孔殘余，屬于冶金缺陷，這也是導致鋼球在使用過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂的主要原因。

(3)鋼球的淬回火組織過(guò)熱使其脆性增大，降低了抗壓強度，使鋼球更容易發(fā)生開(kāi)裂。

當鋼球尺寸較小或斷口擠壓、磨損較嚴重時(shí)，無(wú)法確定材料軋制方向，也難以進(jìn)行常規的斷口分析，此時(shí)可以通過(guò)金相法，通過(guò)觀(guān)察缺陷形貌與金相組織的關(guān)系找到開(kāi)裂的主要原因。

圖2

2、如上圖2所示，這種軸承鋼球整體表現光亮，未見(jiàn)高溫變色，但有一條裂紋大約有10mm左右，裂紋的附近存在剝落的現象。

經(jīng)分析得出，這種軸承鋼球的開(kāi)裂原因主要由于淬火加熱溫度過(guò)高，碳化物大量溶解，使奧氏體含碳量明顯增加，冷卻時(shí)就在晶界形成網(wǎng)狀或半網(wǎng)狀碳化物。觀(guān)察與分析故障鋼球金相組織，得出：故障鋼球在淬火過(guò)程中出現了過(guò)熱現象。同時(shí)鋼球組織中存在帶狀碳化物，使貧碳區在熱處理過(guò)程中過(guò)熟。從而使鋼球在淬火時(shí)產(chǎn)生較大變形易導致淬火裂紋產(chǎn)生。也就是說(shuō)淬火溫度過(guò)高所導致的淬火裂紋。

淬火裂紋是指在淬火過(guò)程中或在淬火后的室溫放置過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，屬于宏觀(guān)裂紋，由宏觀(guān)內應力引起。發(fā)生淬火開(kāi)裂后，在后續工作過(guò)程中，鋼球在淬火裂紋缺陷的影響以及周期脈動(dòng)接觸應力作用下發(fā)生了接觸疲勞剝落。

注：在鋼球熱處理過(guò)程中，應嚴格控制熱處理工藝參數，以保證熱處理溫度和保溫時(shí)間的穩定。

3、有的軸承鋼球呈現局部凸起，或呈橢圓狀，但是脫殼后的鋼球表面光亮、完整的想象。

造成軸承鋼球這種現象的原因可能是運轉條件等外來(lái)因素造成的，但相當一部分是由于鋼球自身因素導致的。如原材料缺陷或制造缺陷等，而原材料因素又主要分為表面缺陷、低倍組織缺陷和顯微組織缺陷三種方面的影響。另一部分軸承鋼球失效的原因也可能是疲勞所致。