分析SKF軸承鋼球中的裂紋
鋼球是一種承載球軸承載荷的滾動元件。它是球軸承中最重要的零件之一。其處理過程非常復雜。從冷head或熱軋，鍛造毛坯到最終的清潔和包裝，涉及許多過程。
工藝，每個工藝過程都會對鋼球的內部質量和表面質量產生更大的影響。
鋼球的制造質量將直接影響軸承的使用壽命，因此極為重要。
鋼球的冶金缺陷導致軸承失效的情況很普遍，分析也不難，但是對于小尺寸鋼球的開裂，尤其是由固有的冶金缺陷引起的裂紋，很難找到滾動體材料的方向是通過熱酸洗，所以分析
難度會增加。
本文采用金相，硬度測試，宏觀和微觀觀察與分析方法來拓寬思路并分析鋼球裂紋的原因。
A公司發送了5個成品鋼球進行檢查，將其切成半粒。該材料是GCr15軸承鋼。加工過程如下：φ6.0mm熱軋圓盤連續鑄造→球化退火冷拔成φ4.5mm→經過應力退火后冷軋成φ3.2mm→冷拔成φ2.5mm應力退火后→冷-成鋼球→冷熱加工成φ2.36mm成品鋼球。
這批中有300萬個鋼球。在使用過程中，用戶發現大約60片藥片破裂了一半，并要求分析鋼球破裂的原因。
1。觀察與分析
1提交宏觀形態檢查的五個半晶粒鋼球裂縫的中心部位材料呈線性分布，邊緣光亮不均勻，有明顯的擠壓和磨損跡象。
圖1送檢鋼球宏觀形貌
（2）斷口的微觀形貌觀察與分析
為了更詳細地觀察缺陷形貌，任取半粒鋼球放置在JSM-6380LV掃描電子顯微鏡下變倍觀察斷口形貌，結果表明：鋼球中心部位約3/5斷口呈深淺不一平行的條帶狀，形貌自然、疏松，其余部位主要呈擠壓、磨損狀態，局部為瓷狀斷裂面，斷口的微觀形貌見圖2～圖5。采用EDS7582能譜儀對條帶的多處部位進行微區成分分析，發現材料內存在異常元素，主要為氧、鈣、鎂及微量的鈉。
（3）金相檢驗
取一粒鋼球從心部條帶處橫向解剖，經磨制后觀察發現：
①條帶剖面深度約0.25mm，條帶周圍還存在一些小孔隙（見圖6、圖7）。
②將鋼球沿條帶磨制，并采用4%硝酸酒精溶液腐蝕后發現，條帶主要位于帶狀碳化物上并與其方向一致（見圖8）。
③鋼球的帶狀碳化物按GB/T18254—2002標準評為2.5級（見圖9、圖10），不符合標準要求。
④鋼球的淬回火組織過熱且極不均勻，按JB/T1255—2014標準評定為大于4級，網狀碳化物為2級，不符合標準要求（見圖11）。
2.結果分析
根據宏觀、微觀觀察分析及金相檢驗的結果可以確定：
（1）鋼球是在安裝到SKF軸承內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程中發生開裂的主要原因。
（3）鋼球的淬回火組織過熱使其脆性增大，降低了抗壓強度，使鋼球更容易發生開裂。
3.結語
當鋼球尺寸較小或斷口擠壓、磨損較嚴重時，無法確定材料軋制方向，也難以進行常規的斷口分析，此時可以通過金相法，通過觀察缺陷形貌與金相組織的關系找到開裂的主要原因。
