軸承鋼球是軸承結(jié)構(gòu)的重要組成部分。如果鋼球有缺陷，將直接影響軸承的性能。以下中國(guó)軸承網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)軸網(wǎng))將分享軸承鋼球缺陷的宏觀形象和鋼球缺陷的原因及相關(guān)分析。

　　1.軸承鋼球缺陷毛坯的宏觀外觀

　　2.軸承鋼球缺陷原因：

　　根據(jù)裂紋形狀，推測(cè)鋼球缺陷的原因可能如下：

　　1)存在原材料缺陷，如材料裂紋等;

　　2)加熱溫度高，且速度快，鍛件內(nèi)外溫差過(guò)大，導(dǎo)致開(kāi)裂;

　　3)最終鍛造溫度過(guò)低，鍛造時(shí)產(chǎn)生裂紋;最終鍛造溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)快或噴霧冷卻時(shí)產(chǎn)生濕裂紋。

　　3.毛坯鋼球和原材料試驗(yàn)

　　3.毛坯鋼球裂紋區(qū)域的微觀分析

　　沿垂直于缺陷的位置取樣，取樣位置見(jiàn)圖2，取樣尺寸30mm×15mm×10inn。橫向金相試樣沿缺陷橫截面制作，用4%硝酸酒精溶液腐蝕。觀察光學(xué)顯微鏡下放大200倍和500倍，見(jiàn)圖3和圖4。

　　從圖3和圖4可以看出，缺陷為裂紋，表面有鋼球裂紋.裂縫的兩側(cè)和尾部都有明顯的脫碳和碳組織。在裂縫的兩側(cè)，一側(cè)的脫碳非常嚴(yán)重，由白色純鐵素體和少量的珠光體組織組成。另一邊的貧碳組織由少量的白色純鐵素體和更多的珠光體組織組成;裂縫形狀呈折疊膨脹;觀察非裂縫區(qū)域的組織和鋼球的表面組織。觀察裂縫內(nèi)部，中間有灰色和黑色的氧化皮膚。觀察裂縫尾部，尾部尖銳，排除鍛造濕裂縫。裂縫距離鋼球表面最深的距離約為0.61mm，相對(duì)而言，裂縫較淺。在隨后的加工過(guò)程中，所有的裂縫和碳層都被打磨掉了，但是深裂紋的鋼球會(huì)給成品球帶來(lái)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，所以應(yīng)該挑選出來(lái)。

　　觀察其內(nèi)部組織。如圖5所示，它顯然屬于未退火的組織形狀。顆粒中有大量細(xì)小的片狀珠光體組織，沒(méi)有看到任何網(wǎng)狀組織，說(shuō)明風(fēng)電鋼球的霧冷效果較好;正常退火后的鋼球?yàn)榫鶆蚍植嫉念w粒狀珠光體組織，其組織形狀如圖6所示。顯然，從圖5中可以判斷球的組織形狀，球所在的過(guò)程應(yīng)該是球化退火前的過(guò)程。球形組織內(nèi)部無(wú)孔缺陷，表現(xiàn)出小片狀珠光體組織的特點(diǎn)，表明鍛造溫度適宜，鍛造溫度過(guò)高不存在缺陷?！　?.毛坯鋼球技術(shù)材料

　　4.毛坯鈉球成分分忻

　　手持合金分析儀確認(rèn)鋼球的材料為羊毛損壞GCr15SiMn，直讀光諧儀檢測(cè)的主要化學(xué)成分如表1所示，其化學(xué)成分符合風(fēng)電軸承用鋼球棒原料的化學(xué)成分技術(shù)要求。

　　4.2高倍檢驗(yàn)

　　球的原材料規(guī)格為直徑38mm，熱軋不退火，采用模鑄鋼;根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)爐號(hào)材料進(jìn)行試樣，并對(duì)其組織進(jìn)行高倍檢查，結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明，其非金屬夾雜物.網(wǎng)狀碳化物.帶狀碳化物和液體碳化物.脫碳層等各項(xiàng)指標(biāo)均符合《鋼球熱軋高碳鉻軸承鋼棒材料質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程》的要求。

　　由于鋼球表面的裂紋缺陷，當(dāng)原材料裂紋由鋼球鍛造形成時(shí)，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展到深處，從圖3中可以清楚地看到。由于原材料表面的裂紋破壞了鋼基體的連續(xù)性，鋼球形成會(huì)在這里產(chǎn)生表面裂紋。

　　從鍛造毛坯鋼球組織的分析來(lái)看，沒(méi)有異常。排除鋼球毛坯裂紋是由于鍛造加熱溫度不當(dāng)造成的。鋼球組織中沒(méi)有細(xì)網(wǎng)狀碳化物，呈現(xiàn)薄片珠光體組織。這與鋼球毛坯的合理冷卻速度控制有關(guān)，與鍛造裂紋無(wú)關(guān)，可以間接證明鋼球毛坯的裂紋不是由于冷卻過(guò)快造成的。在鍛造鋼球的整個(gè)成型過(guò)程中，鋼筋只進(jìn)行感應(yīng)加熱，沒(méi)有其他熱處理方法。就感應(yīng)加熱而言，空白不會(huì)產(chǎn)生任何脫碳。顯然，裂紋脫碳是由原材料留下的材料裂紋脫碳引起的。

　　從裂紋的橫截面形狀來(lái)看，裂紋沿內(nèi)部膨脹進(jìn)一步改變路徑，裂紋尾部鋒利;顯然，這與鍛造的濕裂紋無(wú)關(guān)，因?yàn)闈窳鸭y的尾部是凸的;鋼球只進(jìn)行了一次短時(shí)間的感應(yīng)加熱，隨后的冷卻霧冷卻不太可能在裂紋源附近形成一個(gè)大的脫碳層。同時(shí)，缺陷外的其他表面沒(méi)有脫碳痕跡。董昌星等人認(rèn)為，如果在裂紋附近發(fā)現(xiàn)脫碳，則表明原材料存在缺陷。在加熱過(guò)程中，裂紋附近的組織發(fā)生變化，容易形成白色鐵素體。圓鋼表面裂紋缺陷主要與冶煉和軋制工藝有關(guān)。當(dāng)鑄造出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，容易引起心臟裂紋和皮下氣泡;如果拉伸速度不合適，很容易形成表面和心臟裂紋。在軋制過(guò)程中，這些缺陷最終會(huì)隨著軋制件截面的縮小而延伸到表面，形成表面裂紋。此外，如果軋制工藝不當(dāng)，也容易產(chǎn)生表面裂紋，可以擴(kuò)大冶煉帶來(lái)的裂紋。

　　5.結(jié)論

　　鋼球空白開(kāi)裂的主要原因是原材料表面的裂缺陷。為了提高風(fēng)電軸承的鍛造質(zhì)量，鋼廠應(yīng)不斷改進(jìn)冶煉和軋制工藝，以確保軸承鋼的金屬連續(xù)性.組織均勻性.為了提高鋼球毛坯的質(zhì)量水平，保證風(fēng)電軸承鋼球的成品質(zhì)量，化學(xué)成分的均勻性等。