轴承套圈是具有一个或多个滚道的径向滚动轴承的环形零件，由轴承钢经锻造、退火、车削、热处理等工艺加工而成。 轴承钢要求具有高而均匀的硬度、耐磨性和高弹性极限，因此对钢的化学成分、钢的纯度、含量水平和非金属夹杂物的分布、碳化物的分布和状态的均匀性要求非常严格，因此轴承钢被认为是钢铁生产中最严格的钢种之一。 本钢供应某轴承厂生产轴承套圈，轴承钢GCR15加工后，个别轴承套圈表面出现条状或点状小裂纹，为了找出轴承套圈产生裂纹的原因，本文进行了物理检验分析和**。 GCR15轴承钢的生产工艺为：电炉LF精炼、VD处理、235mm、265mm连铸坯、加热、轧制、退火。 轴承套圈的加工工艺为：GCR15原料、锻造、车削、热处理、磨削、磁粉探伤。 轧制后的GCR15轴承钢主要由细鳞片珠光体和硬质合金（Fe、Cr）3C组成。 根据加工和使用要求，一般需要进行球化退火处理或淬火+低温回火处理，热处理后显微组织转变为细小的隐晶马氏体和渗碳体颗粒，GCR15的内控化学成分见表1。 
图1 裂纹面形貌：（a）条纹裂纹面形貌;（b） 条纹裂纹面形貌部分扩大;（c）采用点状裂纹面放大形貌对两个缺陷试样进行切割，然后制备缺陷纵剖金相试样，在光学显微镜下观察。 带钢缺陷部位未发现明显异常，但缺陷部位略有凹陷，判断为坯料加热时间长，轧制前表面附着大量氧化铁垢，轧制时因物理脱落形成凹坑GCR15加工成轴承套圈后，由于车削深度不足，未达到原来的凹坑深度，因此留下了不规则的带状缺陷。 这种缺陷不会延伸到基材上，如果材料对外观没有特殊要求，也不会影响零件的正常使用。 如图2（a）所示，条带的一端露出试样表面，使轴承套圈的表面呈点状。 非金属夹杂物的长度和宽度分别约为580 m和12 m，在SEM下观察非金属夹杂物的形貌，如图2（b）所示，由小颗粒夹杂物聚集形成。 缺陷零件的能谱分析结果如表2所示，化学成分主要为Fe、O、Mg、Al、Ca、S。 大粒径带状夹杂物主要由颗粒状Mgo·Al2O3、CAO-2Al2O3和CAS，分析最可能的原因是结节中的结节脱落。参考水口市结核的组成，结核主要由Al2O3、CAO和MGO组成，两者含量基本一致。 
图2 裂纹剖面形貌：（a）点剖面形貌;（b）非金属夹杂物的形貌在轴承钢浇注过程中采用铝脱氧，经常发生侵入结核结瘤现象，存在Mgo·含氧量低的轴承钢中的Al2O3、Cao·2Al2O3、Cao·6Al2O3，由于熔点高，钢与钢水之间的表面张力大，这些微小的夹杂物颗粒在连铸过程中容易沉积在喷嘴内壁上，导致喷嘴处产生结节。较小的夹杂物逐渐积聚并生长在凹形喷嘴的底部，可以很容易地漂浮到模具中或粘附在浸入式喷嘴的底部。 存在Al2O3、MGO·轴承钢筋中的Al2O3和铝酸钙很容易导致裂纹萌生[1-6]。对于轴承钢等超低氧钢水，大部分Al2O3和Mgo·钢水中的Al2O3高熔点固体夹杂物可以通过VD真空处理去除。然而，铸造工艺再现了热力学条件，再次产生具有高熔点的固相夹杂物;另一方面，耐火材料中的MGO被钢水侵蚀，也会产生固体夹杂物MGO·Al2O3 具有高熔点。为了减少轴承喷嘴的结瘤，应控制钢包喷嘴的结渣，以减少中间包耐火材料的侵蚀。 对两个轴承套圈缺陷的分析表明，轴承套圈表面的条状缺陷是轴承钢表面氧化铁皮脱落留下的凹坑，不会延伸到基体轴承套圈表面点状缺陷是外源性非金属夹杂物萌发引起的裂纹缺陷，是由于结节未能及时浮动而留在连铸坯中造成的在轴承钢生产过程中，为了减少喷嘴处的结瘤，应控制钢包喷嘴的渣，以减少中间包耐火材料的侵蚀。
文章** — 金属世界。