軸承鋼球熱處理后發生的變化，從熱處理工藝分析，軸承鋼球由于鍛后余熱淬火，未進行球化退火處理，故晶粒粗大，有帶狀組織；同時，淬火馬氏體的含碳量很高，鍛造后進入淬火。高溫增加了鋼球的淬火應力。

據分析，120mm鋼球經水淬后，溫度分布極不均勻，形成較高的結構應力，其表面處于壓應力狀態。內部拉應力是工件斷裂的主要原因。

另外，軸承鋼球水淬冷卻能力強，工件內部層狀組織較粗，靠近芯部有較硬的組織，使工件芯部韌性較差，存在隱蔽開裂的危險。工件在生產中淬火后沒有及時回火，淬火后的應力很高，沒有消除和釋放，導致鋼球開裂和損壞。

分析認為，軸承鋼球的淬火裂紋與鍛造和熱處理工藝密切相關。鍛造加熱時間或溫度控制不當，使鋼球過熱或燒傷，使晶粒粗大，工件韌性下降。另一方面，120mm鋼球中心鍛造變形小，冷卻速度也低。因此，這部分的再結晶晶粒粗大，導致鋼球在中間容易開裂和斷裂。

基于以上分析，提出防止高碳馬氏體鋼球開裂的改進措施如下：

(1)鍛造。提高鍛造比，嚴格控制鍛造工藝，防止鍛造后心部變粗。

(2)降低軸承鋼球淬火水溫，提高出水溫度，可顯著降低和緩解工件淬火應力。

(3)淬火前加入球化退火，細化組織，使工件淬火后成為細小的針狀（片狀）馬氏體，防止淬火后組織粗大。

(4)淬火后及時回火，消除淬火應力，穩定組織，進一步消除工件開裂隱患。

采用上述工藝改進后，消除了軸承鋼球淬火開裂的失效現象，熱處理后的工件質量優良，生產運行良好。

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