圓錐滾子是圓錐滾子軸承的重要零件，采用GCr15鋼制造，滾子淬火、回火后經(jīng)磨削加工為成品。圓錐滾子常采用中頻感應(yīng)加熱爐進行熱處理，但是，在生產(chǎn)過程中受環(huán)境、原材料、熱處理操作工藝的影響，部分滾子出現(xiàn)沿圓錐面貫穿的裂紋和開裂，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)運行。

檢驗發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)裂紋呈直線貫穿錐面，并延伸至兩端面內(nèi)部，深度約0.15nm。金相觀察發(fā)現(xiàn)裂紋兩側(cè)出現(xiàn)明顯脫碳，有貧碳區(qū)和全脫碳區(qū)，脫碳層深度約0.38mm，貧碳區(qū)馬氏體組織>5級，未脫碳區(qū)馬氏體組織為5級。掃描電鏡和能譜分析發(fā)現(xiàn)，裂紋滾子大小端裂紋區(qū)域發(fā)現(xiàn)存在非金屬夾雜物嚴(yán)重，且貫穿整條裂紋。能譜分析表明，非金屬夾雜物為氧化物類型的鈣鋁酸鹽，各元含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：044.01%，Na3.31%，Al17.62%,Si22.82%,Ca6.87%。

分析認為，滾子裂紋周圍脫碳嚴(yán)重且較深，使工件表面硬度大幅度下降；有的滾子裂紋源處有全脫碳特征，說明該處裂紋出現(xiàn)于淬火前，而不是在淬火中發(fā)生的。由此可分析判斷，該裂紋是原材料裂紋，淬火時成為裂紋源。該裂紋源在淬火中出現(xiàn)的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用下，促使裂紋進一步擴展延伸，淬火組織越粗大，應(yīng)力愈大，裂紋擴展越快。有的滾子組織中飛金屬夾子嚴(yán)重，導(dǎo)致工件在淬火中因應(yīng)力集中而在該處形成裂紋源，并相信不擴展，形成較大的細長裂紋，這種裂紋也稱發(fā)紋。

針對裂紋產(chǎn)生原因，提出防止措施如下：

（1）對滾子材料GCr15鋼質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，防止原材料存在裂紋、脫碳和非金屬夾雜物缺陷混入工件坯件，以避免產(chǎn)生裂紋等缺陷。

（2）采用中頻感應(yīng)加熱爐進行淬火、回火時，其淬火、回火工藝應(yīng)嚴(yán)格控制，并保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，防止出現(xiàn)粗大馬氏體，工牲硬度下降與硬度不均，以及出現(xiàn)脆性弊端，保證工件性能均勻，并且質(zhì)量優(yōu)良。

本文簡單的分析了圓錐滾子的裂紋和開裂缺陷，介紹了其防止措施，有些廠家采用上述措施后，未發(fā)現(xiàn)滾子裂紋、脫碳及非金屬夾雜聚集超標(biāo)缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量良好，生產(chǎn)運行正常。您也可以把這些應(yīng)用到您的工作中去，生產(chǎn)出高質(zhì)量的滾子，當(dāng)然，如果您有更好的建議也可以和我們分享一下。