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，但是在使用軸承過程中，常會(huì)發(fā)現(xiàn)鋼球開裂的現(xiàn)象，比如說：鋼球磨損痕跡，鋼球有明顯的擠壓，鋼球局部缺損，軸承鋼球上出現(xiàn)裂紋和鋼球表面剝落等。
那到底哪些原因會(huì)造成軸承鋼球開裂呢？
1、根據(jù)鋼球開裂斷口進(jìn)行分析，有些部位材質(zhì)均呈線狀分布，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(xiàn)象。
經(jīng)分析可能會(huì)有三種可能造成鋼球開裂：
①鋼球是在安裝到軸承內(nèi)部后使用過程中開裂的，開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(biāo)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(dǎo)致鋼球在使用過程中發(fā)生開裂的主要原因。
③鋼球的淬回火組織過熱使其脆性增大，降低了抗壓強(qiáng)度，使鋼球更容易發(fā)生開裂。
當(dāng)鋼球尺寸較小或斷口擠壓、磨損較嚴(yán)重時(shí)，無法確定材料軋制方向，也難以進(jìn)行常規(guī)的斷口分析，此時(shí)可以通過金相法，通過觀察缺陷形貌與金相組織的關(guān)系找到開裂的主要原因。
2、鋼球整體表現(xiàn)光亮，未見高溫變色，但有一條裂紋大約有10mm左右，裂紋的附近存在剝落的現(xiàn)象。
經(jīng)分析得出，這種鋼球的開裂原因主要由于淬火加熱溫度過高，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。觀察與分析故障鋼球金相組織，得出：故障鋼球在淬火過程中出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象。同時(shí),鋼球組織中存在帶狀碳化物，使貧碳區(qū)在熱處理過程中過熟。從而使鋼球在淬火時(shí)產(chǎn)生較大變形易導(dǎo)致淬火裂紋產(chǎn)生。也就是說淬火溫度過高所導(dǎo)致的淬火裂紋。
淬火裂紋是指在淬火過程中或在淬火后的室溫放置過程中產(chǎn)生的裂紋，屬于宏觀裂紋，由宏觀內(nèi)應(yīng)力引起。發(fā)生淬火開裂后，在后續(xù)工作過程中，鋼球在淬火裂紋缺陷的影響以及周期脈動(dòng)接觸應(yīng)力作用下發(fā)生了接觸疲勞剝落。
3、有的鋼球呈現(xiàn)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。
造成鋼球這種現(xiàn)象的原因可能是運(yùn)轉(zhuǎn)條件等外來因素造成的，但相當(dāng)一部分是由于寧國鋼球自身因素導(dǎo)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。另一部分鋼球失效的原因也可能是疲勞所致。
綜上分析，鋼球防止開裂工藝改進(jìn)措施如下：
1、鍛造。加大鍛造比，嚴(yán)格鍛造工藝控制，防止鍛后心部組織粗大。
2、淬火前增加球化退火，細(xì)化組織，使工件淬火后呈細(xì)針狀馬氏體，防止淬火后產(chǎn)生粗大組織。
3、降低鋼球淬火入水溫度，提高出水溫度，可使工件淬火應(yīng)力明顯減小和緩和。
4、淬火后及時(shí)回火，消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，進(jìn)一步去除工件產(chǎn)生開裂的隱患。
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