针对某一园林工具引擎用深沟球轴承因钢球疲劳剥落而导致该引擎失效的现象,开展钢球应力图谱分析试验,得到其失效根源为次表面材料疲劳、残余压应力不足。随后对钢球生产工艺进行论证和改善,调整了钢球强化工艺在钢球的制造工艺中所处的工序节点,优化了钢球的强化工艺参数。将优化后的多个钢球用于寿命强化试验,试验结果表明,调整工艺后的钢球寿命均高于5倍的额定寿命,远远超出客户期望要求,并有力地验证了钢球表面强化层对轴承寿命的影响。 测试条件为：转速12000r/min，油润滑，径向加载，载荷为额定载荷的10%。试验经历100多个h后，发现该轴承的钢球失效，本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  然而客户的测试要求需满足连续运行300h以上才算合格。所以，该轴承测试寿命不能满足预设要求，需进行下一步失效分析，以期望寻找出轴承的失效根源并实施改进方案。2.1失效轴承解体后零件分析为直观地看出轴承的失效状况本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  ，现陈列出轴承失效外观图，分别如图1~4；强化工艺优化探讨-数控钢管滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机同时，为进一步研究钢球的材料组织，将钢球镶嵌制样并用4%的硝酸酒精清洗，在显微镜下放大500倍得到金相组织，结果如图5。由图1~4可知，该轴承的主要失效源为钢球，表面发生疲劳剥落；而内圈沟道有极小的压痕，是由钢球疲劳剥落的铁屑碾压造成的。由图5可知，钢球马氏体淬回火后的显微组织由隐晶、细小晶粒、均匀分布的细小残留碳化物和少量残余奥氏体组成，组织为马氏体3级，符合机械行业轴承零件马氏体淬回火后的技术要求[11]。随后，用X射线进行应力测定，分析残余压应力对轴承失效的影响，结果如图6。图1失效轴承解体外观图4失效轴承显微外观（放大40倍）图5金相（500倍，马氏体3级）图6失效钢球的应力分析图2失效轴承的内圈外观图3失效钢球外观第2期陈银军，等：钢球表面强化工艺优化探讨强化工艺优化探讨-数控钢管滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com