Проблеме качества подшипников, являющихся одним из ключевых конструктивных элементов машин и механизмов, уделяется большое внимание.

На передний план выдвигается проблема прочности шариков, а также шумовые эффекты при эксплуатации подшипника. Решение данных проблем напрямую связано с проблемой улучшения структуры шариков. Здесь проиллюстрирована связь усилия разрушения шариков из стали ШХ15 с их микроструктурой. Для этого использованы шарики производства Польши, России, Беларуси, имеющиеся в нашем распоряжении. Использовано темнопольное освещение и светлопольное с голубым фильтром.
Для структурного анализа отобраны образцы шариков, отличающиеся усилием разрушения. Испытания на разрушение проводились в соответствии с ГОСТ 3722-81. Усилие разрушения шариков разных поставок приведены в таблице.

Таблица. Усилие разрушения шариков различных поставок.

На рис.1-3 показана структура шариков с большим усилием разрушения.
Изображения структуры в светлом поле (рис.1а, 2а, 3а) показывают, что образцы имеют равномерную структуру скрытоигольчатого мартенсита с карбидами, равномерно распределенными в матрице сплава. Картина распределения карбидов более наглядно представляется при освещении в темном поле (рис.1б, 2б, 3б). Карбиды однородны по размерам.
При ухудшении структуры наблюдается последовательное снижение усилия разрушения образцов шариков от 80 (рис.4) до 68 кН (рис.5). Для образца с усилием разрушения 80 кН усиливается неоднородность структуры, видимая при светлопольном освещении. Карбиды видны нечетко. На темнопольном изображении увеличивается количество «светящихся» участков». Это может быть связано как со скоплениями карбидов, так и с остеклованными или иными посторонними включениями. При снижении усилия разрушения до 68 кН структура резко ухудшается. Мартенсит не однороден, о чем свидетельствуют участки различной травимости. Увеличивается размер карбидов.

а	б

Рисунок 1. Микроструктура шариков производства Польши: а - светлое поле, б - в темном поле; 1500^х.

а	б

Рисунок 2. Микроструктура шариков производства России: а - светлое поле, б - в темном поле; 1500^х.

а	б

Рисунок 3 . Микроструктура шариков производства Беларуси, усилие разрушения 148 кН: а - светлое поле, б - в темном поле; 1500^х.

а	б

Рисунок 4 . Микроструктура шариков производства Беларуси, усилие разрушения 80 кН а - светлое поле, б - в темном поле; 1500^х.

а	б

Рисунок 5. Микроструктура шариков производства Беларуси, усилие разрушения 68 кН: а - светлое поле, б - в темном поле; 1500^х.