鋼珠是軸承零件中的關鍵部件，軸承正常轉動時，主要是滾動摩擦，所以對軸承表面完整性有很高的要求，尤其是航空軸承，主要用在轉速快、溫度高等惡劣條件下，對軸承中滾珠的壽命提出了更高的要求，滾珠一旦出現損傷，會對軸承的旋轉精度產生嚴重影響。

某軸承在運行159min時出現異常，拆套后檢查發現1粒滾珠表面存在裂紋，內圈、外圈等處未見明顯異常。

常見滾珠失效現象主要有剝落、磨損、碎裂等，一般滾珠失效都是軸承故障后引起。本次失效軸承運行時間較短，且較早地發現了滾珠表面缺陷，如果發現不及時，軸承再運行一段時間，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，可以導致對故障的根本原因造成誤判，所以針對類似剝落現象要充分全方面考慮其剝落的根本原因。

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，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），對靠近裂紋端部的I區進行觀察。根據形貌特征，將I區分為A、B、C區。A區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的條紋，B區有明顯斷裂特征，表面有疲勞擴展產生的條帶，A、B區之間存在明顯的分界線，C區斷裂特征明顯，斷口主要為韌窩（如下圖圖三）。

對裂紋II區進行觀察，斷口中心有明顯的分界，如下圖：對標記位置放大觀察，發現其與I區表面狀態相似均較光滑；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、完好球面進行成分分析，結果見下表

故障滾珠裂紋區含有o，含量較低，完好球面未檢測到O的存在。

金相組織觀察

經顯微鏡觀察，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）淬回火組織符合標準要求

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帶，成品滾珠經50%鹽酸水溶液，加熱到80℃，洗30min后，可顯現出兩極，缺陷位于一個極的邊緣，具***置見圖6

硬度檢測

滾珠的硬度檢測結果見下表、硬度均勻，符合技術要求

通過以上分析可知：故障滾珠失效性質為疲勞開裂

鑄錠中的孔洞在后續加工過程中被拉長、壓扁而保存下來，以微裂紋形式存在于鋼材內部，由于其存在亞表面、接觸應力較大區域，從而成為裂紋源，導致疲勞開裂。