大（dà）量的應用實踐和（hé）壽命試驗（yàn）都表明，軸承失效多為（wéi）接觸表麵疲勞。GB/T 24611—2020/ISO15243:2017將疲勞列在軸承六種常見失效模式之首，被列（liè）在第六位的斷裂在形成過程中也因有疲勞的原因，被稱為（wéi）疲勞斷裂。典型的（de）疲勞失效分為次表麵起源型和表麵起源型。

一、次表麵起源型疲勞

滾動接觸Z大接觸應力發生在表麵（miàn）下一定深度的某處，在交（jiāo）變應力的反複（fù）作用下，在該處形（xíng）成疲（pí）勞源（微裂紋）。裂紋源在循環應力下逐步向（xiàng）表麵（miàn）擴展，形成開（kāi）放式的片狀裂縫，進而被撕裂為片狀顆粒從（cóng）表麵剝落，產（chǎn）生麻點、凹（āo）坑。如該（gāi）處軸承（chéng）鋼存在某種（zhǒng）薄弱點、或缺陷（常見的如非金屬夾雜物（wù）、氣（qì）隙、粗大碳化物的晶界麵），將加速疲勞源（yuán）的形（xíng）成和疲勞裂紋的擴展，大大（dà）降低疲（pí）勞壽（shòu）命。

深溝球軸承旋轉內圈上的次表麵起源型剝落

二、表麵起源型疲勞

接觸表麵處有損傷，這些損（sǔn）傷可能（néng）是（shì）原始的（de），即製造過程中形成的劃傷、碰痕，也可能是使用中產生的，如潤滑劑中的硬顆粒，軸承零件相對運動產生的微小擦傷；損傷處可能存在潤滑不（bú）良，如潤滑劑（jì）貧乏，潤滑劑失效（xiào）；不良的潤滑狀態加劇滾動（dòng）體與滾道之間的相對滑動，導致表麵損傷處的微凸體根部產生顯微裂紋；裂紋擴展導致微凸體脫落，或形成片狀剝落區。這種剝落深度較淺，有時易（yì）與暗灰色蝕斑（bān）相混淆。

圓錐滾子軸承靜止內圈上已經擴展的次表麵起（qǐ）源型剝（bāo）落

三（sān）、疲勞斷裂

疲勞斷裂的起（qǐ）源是過度緊配合產生的裝配應力與（yǔ）循環交變應力形成的疲勞屈服，裝配應力、交變應力與屈服極限之間的平衡一旦失去，便會沿套圈軸線方向（xiàng）產生斷（duàn）裂，形成貫穿狀（zhuàng）的裂縫。

實踐中正常使用失效（xiào）的軸承，其損壞大多如上所述，即接觸表麵疲勞（láo），而三種疲勞（láo）失效類型又以次表麵起源型疲勞Z為常見，ASO281和ISO281/amd.2推薦的（de）軸（zhóu）承壽命計算方法就是以次表麵起源型（xíng）疲勞（láo）為基礎得出的。

常用的抗疲勞（láo）方法有：

A、熱處（chù）理技術

熱處理是常用的改善材料力學性（xìng）能的工藝方法，為了適應不同材料零件的不同使用要求，需要選擇不同（tóng）的熱處理工藝，預先熱處理組（zǔ）織、淬火加熱溫度、加熱（rè）速度、冷卻方式（介質與速度）、回火溫度與時間等都對機械（xiè）性能有明顯影響，要對（duì）諸多熱處理參數進行優化、組合，以求得適應（yīng）使用條件的Z佳性能，從而延長零件的耐疲勞（láo）壽命。構建熱處理虛擬生產平（píng）台，推動熱處理（lǐ）技術向高新技術知識密集型轉變。熱處理工藝參數的優化及發展數字化熱處理技術是實現抗疲勞（láo）製造的重要（yào）前提。

B、表麵化學熱（rè）處理

表麵（miàn）化學熱處理的改性作用（yòng）主（zhǔ）要在表麵，可根據不同的使用要求，選擇滲入（rù）的化學元（yuán）素，如（rú）滲碳後淬回火以提高表麵硬度，但工件畸變不（bú）易控（kòng）製：滲氮後形成金屬氮化物可獲得更高的表麵硬（yìng）度及耐磨性（xìng）、耐蝕性和（hé）抗疲勞性能，且工件畸變小，但效率不高；共滲工藝使硬度、耐磨、耐蝕、抗疲勞性能更優，且淬火畸變少，但硬化層薄，不宜於重載工件。表麵化學熱處理（lǐ）的發展方（fāng）向是擴大低溫化學處理的（de）應用，提高滲層質量，加速處理過程，發展環保（bǎo）型工藝、複合滲工藝及模擬數字化處理技術。

C、表麵強化技術（shù）的應用

傳統的表麵強化技術源於冷作硬化原理，如拋（pāo）丸、噴砂、噴丸等，新的（de）表麵強化技術如激光表麵硬化、激光噴丸表（biǎo）麵硬化、超聲滾光硬化、化學方法表麵硬化，複合各種工藝的（de）表麵硬化新技術已在許多領（lǐng）域中（zhōng）被（bèi）成功應用，如（rú）激光一噴丸工藝（激光衝擊處理），使用高能脈衝激光在（zài）零件表麵形成衝擊波，使表麵材料產生壓縮和塑性變形，形成（chéng）表麵殘餘壓應力，從而增強了抗疲勞能力（如抗應力裂紋、耐腐蝕疲勞等）。

D、表麵（miàn）改性技術

常用的表麵改性（xìng）技術主要有離子注入和表麵塗覆。

離子注入是非高溫過程，沒有冶金學和平衡相圖的（de）限製（zhì），可根據不同需（xū）要選擇不同注入元素與劑量以（yǐ）獲得預期的表麵性能。如：注入鉻離子以增強基體（tǐ）材料的（de）抗腐蝕和耐疲勞（láo）能力；注入硼離子以增強（qiáng）基體的抗磨損能力。

表麵塗覆技術包（bāo）括物理氣相沉積（PVD），化學氣相沉積（CVD）射頻濺射（RF）離子噴鍍（PSC），化學鍍（dù）等。

此外，離子滲工（gōng）藝在一定真空度下利用高壓直流電使被滲元素（sù）處於離子狀態，使產生的離子流轟擊工件表麵，在表麵形成化合物達到降低摩擦、提高耐磨性的目的。

E、微細加工與光整技術（shù）

作為一種先進的製造技術（shù），高精度的微細加工與（yǔ）調配、光整技術，也為提高基礎零件的抗疲勞能力發揮出重要作用。超精密的研磨加工、渦流光整加工，以降低工件表麵粗糙度（dù）為目的，加工後的表麵理化特性、力學特性、接觸處的輪廓形狀（zhuàng）都（dōu）發生（shēng）有益的改變，可修正接觸應力分布，利於動力潤滑油膜的形成，提高疲勞（láo）壽命。

F、協調硬度匹配

不同零件（jiàn）的（de）硬度匹配關係，也能協調滾動接觸處的應力與應（yīng）變傳遞（dì）狀（zhuàng）態，對延長零（líng）件的（de）疲?壽命（mìng）產生明顯效果。

（來源：可靠性知識）