从轴承零件表面粗糙度可以观察到过热现象。淬火后的组织属于过热,但必须观察组织才能准确判断过热程度。如果GCr15钢淬火组织中出现粗大针状马氏体,则为淬火过热组织。其原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间过长而引起的过热,也可能是由于原始组织中带状碳化物严重,在两带间的低碳区形成局部马氏体针状,造成局部过热。过热组织中残余奥氏体量增多钢材表面缺陷,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,将导致零件韧性下降,抗冲击性能下降,轴承寿命降低,严重过热甚至会造成淬火裂纹。
过热、淬火温度低或冷却不良,都会在显微组织中产生超标的屈氏体组织钢材表面缺陷,称为过热组织,使轴承的硬度和耐磨性急剧降低,影响轴承的寿命。
淬火裂纹是轴承零件在淬火冷却过程中因内应力而形成的裂纹。此类裂纹产生的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却过快,金属质量体积变化过程中产生的热应力和组织应力大于钢的断裂强度、工作表面原有缺陷或钢的内部缺陷在淬火时形成应力集中、表面脱碳严重及碳化物偏析、零件淬火后回火不足或回火不及时、前道工序造成冷冲压应力过大、锻造折叠、深车刀痕、油槽锐利棱角等。

淬火裂纹产生的原因可能是上述一种或多种因素。内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹深而细长,断口平直,断口表面无氧化色。在轴承套圈上常为纵向直裂纹或环状裂纹,在轴承钢球上呈S形、T形或环形。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳层,与锻造裂纹、材料裂纹有明显区别。
热处理变形。轴承零件在热处理时,存在着热应力和组织应力,这种内应力可以相互叠加,也可以部分抵消,由于它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状尺寸的变化而变化,所以它复杂多变。因此,热处理变形是不可避免的。了解和掌握它的变化规律,可以把轴承零件的变形控制在可控的范围内,有利于生产。当然,热处理过程中的机械碰撞也会引起零件的变形,但这种变形可以通过改善操作来减少和避免。
表面脱碳:轴承零件在热处理过程中,若在氧化性介质中加热,表面将产生氧化,使零件表面碳的质量分数降低,造成表面脱碳。表面脱碳层深度若超过最终加工的允许量,将导致零件报废。金相检验中,表面脱碳层深度可用金相法和显微硬度法测定。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可作为仲裁依据。
软点,由于加热不充分,冷却不良,淬火操作不当等原因,造成轴承零件局部硬度不够。它与表面脱碳一样,会引起表面耐磨性和疲劳强度的严重下降。


