由于滾動軸承鋼的含碳量較高，其主加元素是碳化物形成元素Cr，在澆注凝固和熱加工過程中會出現(xiàn)液析碳化物、帶狀碳化物和網狀碳化物等三種不均勻碳化物。這些碳化物能嚴重影響軸承件的使用性能。

液析碳化物是指鋼液凝固時直接形成的不正常的碳化物組織。它是由于碳和合金元素的偏析，在最后凝固的部位從富集碳與合金元素的熔點較低的液相中結晶形成。在鑄造狀態(tài)下，液析碳化物呈塊狀、尺寸較大，經熱加工后，碳化物沿鋼件伸長方向延伸，呈連續(xù)或斷續(xù)的條狀排列，由于液析碳化物的存在，使零件經淬火時易產生裂紋，液析碳化物與基體的結合力較弱，容易剝落，它若暴露在軸承件表面，是導致早期疲勞破壞的原因之一。

帶狀碳化物是指碳化物呈顆位狀沿鋼的熱加工方向延伸成密集的帶狀排列，當鋼液按樹枝狀方式結晶時，由于枝晶偏析而使晶軸之間的合金碳化物較多。熱加工時，如果溶于奧氏體的碳與合金元素未擴散均勻，枝晶沿加工方向伸長后，碳化物就呈現(xiàn)帶狀排列。具有帶狀成化物的鋼，其縱向和橫向性能差別較大，且淬火后硬度不均，也是導致軸承件使用時產生碩勞破壞的原因。

軸承鋼原材料性能用途如以下所介紹：軸承鋼主要用于制造轉動軸承的轉動體和套圈。由于軸承應具備長壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性，因此要求軸承鋼應具備：高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲憊強度、必須的韌性、一定的淬透性、在大氣的潤滑劑中的耐腐蝕性能。為了達到上述性能要求，對軸承鋼的化學成分均勻性、非金屬夾雜物含量和類型、碳化物粒度和分布、脫碳等要求嚴格。

軸承鋼總體上向高質量、高性能和多品種方向發(fā)展。軸承用鋼按特性及應用環(huán)境劃分為：高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、高溫軸承鋼、不銹軸承鋼及專用的特種軸承材料。至上軸承鋼物理性能：軸承鋼的物理性能主要以檢查顯微組織、脫碳層、非金屬夾雜物、低倍組織為主。一般情況下均以熱軋退火、冷拉退火交貨。交貨狀態(tài)應在合同中注明。鋼材的低倍組織必須無縮孔、皮下氣泡、白點及顯微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超過1.5級，偏析不得超過2級。鋼材的退火組織應為均勻分布的細粒狀珠光體。脫碳層深度、非金屬夾雜物和碳化物不均勻度應符合相應有關國家標準規(guī)定。至上廠家軸承鋼用途：除做滾珠、軸承套圈等外，用于制造鐵路車輛等重要型機械的大型軸承 ，有時也用來制造工具，如沖模、量具、絲錐等。 性能及應用： 新型高淬透性軸承材料，采用下貝氏體等溫淬火熱處理工藝，可獲得下貝氏體組織和較高的殘留奧氏體含量，具有更高的沖擊韌度和斷裂韌度。

軸承鋼生產制造方法：對軸承鋼的冶煉質量要求很高，需要嚴格控制硫、磷、氫等含量以及非金屬夾雜物和碳化物的數(shù)量、大小和分布狀況，因為非金屬夾雜物和碳化物的數(shù)量、大小和分布狀況對軸承鋼的使用壽命影響很大，往往軸承的失效就是在大的夾雜或碳化物周圍產生的微裂紋擴展而成。夾雜物的含量和鋼中氧含量密切相關，氧含量越高，夾雜物數(shù)量就越多，壽命就越短。夾雜物和碳化物粒徑越大、分布越不均勻，使用壽命也越短，而它們的大小、分布狀況與使用的冶煉工藝和冶煉質量密切相關，現(xiàn)在生產軸承鋼的主要工藝是連鑄以及電爐冶煉+電渣重熔工藝冶煉，還有少量采用真空感應+真空自耗的雙真空或+多次真空自耗等工藝來提高軸承鋼的質量。軸承的接觸疲憊壽命對鋼組織的均勻性非常敏感。進步潔凈度(減少鋼中的雜質元素和夾雜物含量)，促使鋼中的非金屬夾雜物和碳化物細小均勻分布，可以進步軸承鋼的接觸疲憊壽命。

軸承鋼使用狀態(tài)下的組織應是回火馬氏體基體上均勻分布著細小的碳化物顆粒，這樣的組織可以賦予軸承鋼所需要的性能。高碳軸承鋼中的主要合金元素有碳、鉻、硅、錳、釩等。在熱處理方面，在進步球化退火質量，獲得細小、均勻、球形的碳化物以及縮短退火時間或取消球化退火工序的研究方面有了進展，即盤條生產采用兩次組織退火，將拉拔后的720℃～730℃再結晶退火改為760℃的組織退火。這樣可以得到硬度低、球化好、無網狀碳化物的組織，關鍵要保證中間拉拔減面率≥14%。該工藝使熱處理爐的效率進步25%～30%。連續(xù)式球化退火熱處理技術是軸承鋼熱處理的發(fā)展方向。 

網狀碳化物是鉻軸承鋼在熱加工后冷卻過程中，碳化物沿晶界呈連續(xù)或斷續(xù)網狀分布。一般來說，熱加工終了溫度越高，隨后冷卻越緩慢時，網狀碳化物越嚴重。網狀碳化物削弱了金屬間的結合力，使鋼的沖擊韌性下降，脆性增加。

為了減輕或消除滾動軸承鋼中破化物不均勻性，除在澆注時選用較小錠型和控制較低的澆注溫度外，鋼的熱加工是重要的一環(huán)。鋼錠或鋼坯在熱軋或熱鍛前，其加熱溫度約為1200℃(以不引起液析碳化物熔化為限)，并適當延長均熱時間，使碳化物充分溶解，將碳與合金元素擴散均勻，可以有效地減輕或消除液析碳化物和帶狀碳化物。在成材的鍛軋過程中，控制較低的終鍛、終軋溫度，以及鍛軋后在700℃左右加快成材的冷卻速度，可以減輕網狀碳化物生成。對已形成網狀碳化物的坯料，可通過正火來消除。

由于滾動軸承鋼的含碳量較高，所以不論是成材的熱加工亦或隨后的熱處理過程，都應注意脫碳問題，因為脫碳會降低表面硬度和耐磨性，使軸承件的使用壽命降低。

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