碳化钢是常用的轴承材料。下面的港宁机电设备进口轴承经销商(简称港宁机电设备进口轴承经销商)列举了一些实例，说明渗碳钢圆锥滚子轴承外圈开裂的情况，并对轴承外圈开裂的宏观特征、断裂检查和金相组织检查进行了分析，具体分析了圆锥滚子轴承外圈开裂的原因。

圆锥滚子轴承外圈裂纹的宏观特性

在图1和图2中可以看到，损坏的渗碳钢圆锥滚子轴承外圈表面除了有一个贯穿的、平行于轴的裂纹外，还有两个散射的细裂纹来自大裂纹。除两端及中间的非工作区外，套圈上还有两大磨损区，各有不同的亮白色光带。在距磨损区边缘约20毫米处，分布有多个尺度的、平行于大裂纹的小直裂纹，非常长约40毫米，多在5-10毫米之间。从这些特点可以看出，渗入的大裂纹是从这些小裂纹中发展起来的。

外圈表面和端面的20毫米处的刻度裂纹。

图二磁粉探测所发现的比例裂缝。

外圈断口扫描电镜检查。

图3是外圈原始大裂纹断口的宏观特征，表现为脆性断裂特征，相应的疲劳源特征见图4，图3中对应于外圈大裂纹断口的表征。从而判断套圈裂纹为疲劳脆断。

图3断裂的宏观特征。

图4疲劳源定位

SEM分析显示，疲劳源区位于套圈外表面的白亮带上，如图5、6所示。从不同放大率的断口组织中可以看出，该白亮区域位于渗碳淬火层表面，即在套圈外表面附近。在疲劳区以下渗碳淬火层裂纹为解理裂纹，如图7所示，表明疲劳裂纹很快就会出现一次性快速断裂。断裂组织在套圈中心主要为韧窝，这是由于马氏体的韧窝中心较软，如图8所示。

图9显示了SEM中的细节，在外圈表面白亮的磨损区内有大量的细小裂纹，这些细小裂纹都与主裂纹平行，且与外圈表面的磨损方向完全垂直。使用平行于小裂纹方向。

在金相试样磨损区进行显微硬度对比试验，发现磨损区以下约0.1mm深度段的硬度值高于渗碳淬火层(见图10)，表明在套圈外表面有一处磨损区发生硬化，其磨损区硬度值为923HV,941HV，渗碳硬化层硬度值为730HV,719HV。

金相组织学检查。

外层耐磨区是一层厚度约0.05毫米的抗腐蚀白亮区，在白亮区下是正常的渗碳淬火层，即小针状马氏体组织(见图11)，在套圈心部是板状淬火马氏体组织(见图12)。

第四，分析化学成分。

表13中列出了化学成分分析结果，两种分析结果均表明环状材料的化学成分符合G20CrNi2Mo标准。

能谱分析结果如图13。

套圈材料的化学成分(质量分数)分析结果(%)

第五，总结。

裂纹套圈材料的化学成分、渗碳热处理工艺及金相组织均正常。

(2)套圈开裂是指套圈外表面摩擦损伤硬化区域由于疲劳而引起的脆性断裂。

(3)轴承磨削加工表面有磨削烧伤或二次硬化现象，轴承运转中外圈有偏载滑动磨损现象，摩擦损伤区域的轴承外圈有硬化和裂纹现象。在运行过程中对套圈施加较大压力时，套圈周围方向产生较大的交变拉伸应力，造成磨损区表面出现细小裂纹，产生疲劳源，非常终导致套圈穿孔。