Z analizy procesu obróbki cieplnej, z powodu hartowania ciepła odpadowego po kuciu, stalowa kulka łożyska FAG nie została poddana obróbce wyżarzania sferoidalnego, więc wielkość ziarna jest duża i występuje struktura pasmowa. Jednocześnie zawartość węgla w martenzycie hartowniczym jest bardzo wysoka, a temperatura wody podczas hartowania jest wysoka po kuciu, co zwiększa naprężenie hartownicze stalowej kuli.
Z analizy wynika, że stalowa kula zachodnia 120 mm jest hartowana wodą, a rozkład temperatury nie jest równomierny, co powoduje duże naprężenia strukturalne, a jej powierzchnia znajduje się w stanie naprężeń ściskających. Wewnętrzne naprężenie rozciągające jest główną przyczyną pękania przedmiotu obrabianego.
Ponadto kulka ze stali łożyskowej ma silne właściwości hartowania i chłodzenia wodą, a wewnętrzna warstwa przedmiotu obrabianego jest gruba, a w pobliżu rdzenia znajduje się twarda tkanka, co powoduje, że rdzeń przedmiotu obrabianego ma słabą wytrzymałość i jest ukryty niebezpieczeństwo pęknięć. Po hartowaniu przedmiot obrabiany nie jest odpuszczany w czasie, a duże naprężenia po hartowaniu nie są eliminowane i uwalniane, co prowadzi do pęknięcia i uszkodzenia stalowej kuli. Stwierdzono, że pękanie hartownicze kulek ze stali łożyskowej jest ściśle związane z procesem kucia i obróbki cieplnej. Niewłaściwa kontrola czasu nagrzewania kucia lub temperatury powoduje przegrzanie lub przepalenie kulki stalowej, przez co uziarnienie jest duże, a wytrzymałość przedmiotu obrabianego spada. Z drugiej strony środkowa część zachodniej stalowej kuli o średnicy 120 mm ma niewielkie odkształcenie kucia i małą prędkość chłodzenia, więc ziarno rekrystalizacji w tej części jest duże, co powoduje pękanie stalowej kuli w środku najbardziej z łatwością.
Podsumowując, środki poprawy zapobiegające pękaniu kulek ze stali martenzytycznej o wysokiej zawartości węgla są proponowane w następujący sposób:
(1) kucie. Zwiększ współczynnik kucia, ścisłą kontrolę procesu kucia, zapobiegaj grubej tkance serca po kuciu.
(2) Zmniejszenie temperatury wlotowej hartowania kulek ze stali łożyskowej i zwiększenie temperatury wylotowej może znacznie zmniejszyć i złagodzić naprężenie hartownicze przedmiotu obrabianego.
(3) Wyżarzanie sferoidyzujące należy dodać przed hartowaniem, aby udoskonalić strukturę, tak aby po hartowaniu przedmiot obrabiany miał kształt cienkiej igły. Martenzyt zapobiegający tworzeniu się grubej tkanki po hartowaniu.
(4) Terminowe odpuszczanie po hartowaniu w celu wyeliminowania naprężeń hartowniczych, ustabilizowania konstrukcji i dalszego usunięcia ukrytego niebezpieczeństwa pękania przedmiotu obrabianego.
Po powyższym ulepszeniu procesu wyeliminowano zjawisko awarii polegające na pękaniu hartowniczym kulki ze stali łożyskowej FAG, przedmiot obrabiany jest dobrej jakości po obróbce cieplnej, a produkcja przebiega dobrze.
