軸承鋼球熱處理后發(fā)生的變化，從熱處理工藝分析，軸承鋼球由于鍛后余熱淬火，未進(jìn)行球化退火處理，故晶粒粗大，有帶狀組織；同時(shí)，淬火馬氏體的含碳量很高，鍛造后進(jìn)入淬火。高溫增加了鋼球的淬火應(yīng)力。

據(jù)分析，120mm鋼球經(jīng)水淬后，溫度分布極不均勻，形成較高的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，其表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)。內(nèi)部拉應(yīng)力是工件斷裂的主要原因。

另外，軸承鋼球水淬冷卻能力強(qiáng)，工件內(nèi)部層狀組織較粗，靠近芯部有較硬的組織，使工件芯部韌性較差，存在隱蔽開裂的危險(xiǎn)。工件在生產(chǎn)中淬火后沒有及時(shí)回火，淬火后的應(yīng)力很高，沒有消除和釋放，導(dǎo)致鋼球開裂和損壞。

分析認(rèn)為，軸承鋼球的淬火裂紋與鍛造和熱處理工藝密切相關(guān)。鍛造加熱時(shí)間或溫度控制不當(dāng)，使鋼球過熱或燒傷，使晶粒粗大，工件韌性下降。另一方面，120mm鋼球中心鍛造變形小，冷卻速度也低。因此，這部分的再結(jié)晶晶粒粗大，導(dǎo)致鋼球在中間容易開裂和斷裂。

基于以上分析，提出防止高碳馬氏體鋼球開裂的改進(jìn)措施如下：

(1)鍛造。提高鍛造比，嚴(yán)格控制鍛造工藝，防止鍛造后心部變粗。

(2)降低軸承鋼球淬火水溫，提高出水溫度，可顯著降低和緩解工件淬火應(yīng)力。

(3)淬火前加入球化退火，細(xì)化組織，使工件淬火后成為細(xì)小的針狀（片狀）馬氏體，防止淬火后組織粗大。

(4)淬火后及時(shí)回火，消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，進(jìn)一步消除工件開裂隱患。

采用上述工藝改進(jìn)后，消除了軸承鋼球淬火開裂的失效現(xiàn)象，熱處理后的工件質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)運(yùn)行良好。

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