鋼珠是軸承零件中得關(guān)鍵部件，軸承正常轉(zhuǎn)動時，主要是滾動摩擦，所以對軸承表面完整性有很高得要求，尤其是航空軸承，主要用在轉(zhuǎn)速快、溫度高等惡劣條件下，對軸承中滾珠得壽命提出了更高得要求，滾珠一旦出現(xiàn)損傷，會對軸承得旋轉(zhuǎn)精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
某軸承在運(yùn)行159min時出現(xiàn)異常，拆套后檢查發(fā)現(xiàn)1粒滾珠表面存在裂紋，內(nèi)圈、外圈等處未見明顯異常。
常見滾珠失效現(xiàn)象主要有剝落、磨損、碎裂等，一般滾珠失效都是軸承故障后引起。本次失效軸承運(yùn)行時間較短，且較早地發(fā)現(xiàn)了滾珠表面缺陷，如果發(fā)現(xiàn)不及時，軸承再運(yùn)行一段時間，該滾珠缺陷位置會形成大面積剝落，缺陷會跟著剝落一起脫落，造成剝落源丟失，可以導(dǎo)致對故障得根本原因造成誤判，所以針對類似剝落現(xiàn)象要充分全方面考慮其剝落得根本原因。
分析過程
一、外觀檢查
滾珠表面可見一處長條狀裂紋，中間寬、兩頭尖細(xì)，長度約為4.6mm寬度約0.6mm，裂紋表面呈淺灰色，其宏觀形貌及局部放大圖如下:
二、微觀觀察
滾珠裂紋呈長條狀（如上圖），對靠近裂紋端部得I區(qū)進(jìn)行觀察。根據(jù)形貌特征，將I區(qū)分為A、B、C區(qū)。A區(qū)表面光滑沒有斷口形貌，局部光滑表面有小坑，個別位置還存在擠壓變形留下得條紋，B區(qū)有明顯斷裂特征，表面有疲勞擴(kuò)展產(chǎn)生得條帶，A、B區(qū)之間存在明顯得分界線，C區(qū)斷裂特征明顯，斷口主要為韌窩（如下圖圖三）。
對裂紋II區(qū)進(jìn)行觀察，斷口中心有明顯得分界，如下圖：對標(biāo)記位置放大觀察，發(fā)現(xiàn)其與I區(qū)表面狀態(tài)相似均較光滑；其余位置斷裂特征明顯，存在疲勞條帶如下圖。
裂紋表面成分分析
通過對故障滾珠裂紋、完好球面進(jìn)行成分分析，結(jié)果見下表
故障滾珠裂紋區(qū)含有o，含量較低，完好球面未檢測到O得存在 。
金相組織觀察
經(jīng)顯微鏡觀察，故障滾珠裂紋邊緣組織與心部組織無差異，組織均為回火馬氏體+碳化物（圖5）淬回火組織符合標(biāo)準(zhǔn)要求
裂紋位置判定
該軸承滾珠采用熱壓成形，熱壓后會形成兩極和一個環(huán)帶，成品滾珠經(jīng)50%鹽酸水溶液，加熱到80℃，洗30min后，可顯現(xiàn)出兩極，缺陷位于一個極得邊緣，具體位置見圖6
硬度檢測
滾珠得硬度檢測結(jié)果見下表、硬度均勻，符合技術(shù)要求
通過以上分析可知：故障滾珠失效性質(zhì)為疲勞開裂
鑄錠中得孔洞在后續(xù)加工過程中被拉長、壓扁而保存下來，以微裂紋形式存在于鋼材內(nèi)部，由于其存在亞表面、接觸應(yīng)力較大區(qū)域，從而成為裂紋源，導(dǎo)致疲勞開裂。
