轴承的高碳马氏体钢球淬火开裂失效分析及工艺改进

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轴承钢球是球磨机的重要零件，其材料为T或T8钢。球磨机钢球要求耐磨性高，并且韧性良好，钢球表面硬度>60HRC。某厂生产直径为120ram钢球，采用锻后余热淬火处理，锻造温度为1050~C，终锻温度为850~C，随后钢球淬人40 ～60％水中。生产中发现，该方式处理的钢球超过50％出现裂纹开裂失效，严重影响进口轴承产品质量和经济效益。
开裂进口轴承钢球宏观检验发现，原材料方坯断面平整，呈脆断特征；工件断裂面位于钢球中心部位；钢球中心线上裂纹平直，上下两方向裂纹线为弧状；断面中问发现木纹状断口，距表面20mm部位断口平齐，有金属光泽，呈晶粒粗大脆性断口特征。扫描电镜微观观察断口形貌，开裂钢球微观断口为解理断口形貌；而距表面20ram区域，以脆性断裂为主，并有少量韧性断裂。另一断裂钢球观察发现，断面附近出现裂纹，局部断口呈棕红色，其断裂方式为沿晶断裂，其晶粒十分粗大。这表明钢球锻造加热中，存在热脆或过烧缺陷。淬火钢球金相组织。
进口轴承钢球表面组织为低碳板条马氏体出现表面脱碳现象，亚表面组织呈片状高碳马氏体形貌；心部组织特点是组织粗大，层状特征明显；层状组织微观形貌，组织为片状马氏体 +珠光体(托氏体、索氏体)，该组织形成与压力加工中元素发生偏析有关，随深度加大，马氏体比例下降。

mikelee

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