高碳铬钢圆锥滚子轴承套圈如图1、图2所示，由于其结构特点，存在厚度不均匀的问题。例如31315的外圈最大厚度为19.33mm，最薄处为4.89mm； 31315的内圈最大厚度为18.2mm，最薄处为9.1mm；这使得热处理过程非常困难。
在热处理过程中，由于插芯本身的结构、热处理工艺、加工设备以及人为因素的影响，造成插芯结构的过热、欠热、裂纹、变形过大、碰伤等缺陷。这些缺陷直接导致产品报废，如过热、裂纹、严重脱碳、严重碰伤等。有些缺陷虽然不会导致产品报废，但会对使用寿命产生影响。例如，如果欠热的斯特氏体超标，就会影响轴承的使用寿命，导致轴承提前断裂。有些缺陷造成经济损失（如热处理变形过大，需要进行整形手术，消耗人力、物力）。因此，有必要加强热处理质量控制。
高碳铬钢轴承套圈淬火后的组织应为隐晶质、细晶或细小针状马氏体。由于圆锥轴承套圈的结构限制，当厚壁端部组织满足要求时，薄壁端部可能出现如图3所示的粗针状马氏体，这是明显的过热组织。该金相组织超出了《JB/T1255-2014滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》的标准要求。这种显微组织会导致轴承韧性下降、抗冲击能力下降、轴承寿命缩短。严重过热甚至可能引起淬火裂纹。其原因是淬火加热温度过高或加热保温时间过长。也可能是原料中碳化物带状严重或退火组织中碳化物尺寸分布不均匀。根据材料标准选择采取的措施（例如有效壁厚超过15mm时，可采用GCr15SiMn钢），合理选择加热温度和加热时间。严格控制碳化物带状。提高退火质量，遇停电、设备故障等情况及时采取有效措施。
高碳铬轴承钢轴承套圈淬火后，组织出现明显的针状屈氏体，如图4所示，以及较大的屈氏体团聚体，如图5所示。 托氏体或针状屈氏体的混合物屈氏体和块状屈氏体如图6所示，带状屈氏体如图7所示。超过了《JB/T1255-2014滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》的要求，被称为组织过热。
大量屈氏体是由于加热不足造成的；针状屈氏体是由于冷却不良引起的。带状屈氏体是由轴承钢原料中带状碳化物引起的，在贫碳地区呈条状分布。它降低了硬度并急剧降低耐磨性，影响轴承寿命。其原因是淬火温度和保温时间过低。冷却不足或不良。生产中若出现屈氏体，必须检查其金相组织，分析原因并采取相应措施。若屈氏体块状，应适当提高淬火加热温度并延长保温时间；如果是针状屈氏体，则应提高冷却速度。如果加热温度、保温、冷却均正常而出现屈氏体，则需要检查原材料问题、温控问题、设备故障等，及时查找原因并采取措施。
零件在淬火过程中产生的裂纹大部分是由于在马氏体转变温度范围内冷却时淬火应力超过该温度下钢的断裂强度，在零件表面附近产生拉应力造成的。酸洗后淬火裂纹套圈如图8所示；淬火裂纹、材料裂纹和锻造裂纹的主要区别是淬火裂纹两侧没有脱碳；淬火裂纹部位的显微组织如图9所示。
一般来说，淬火时Ms点以下快速冷却是产生淬火裂纹的主要原因。但淬火前原始应力过大、原材料中的缺陷及其引起的应力集中、加热过程中零件表面的脱碳等都可能导致裂纹的形成。
1、常见裂纹
常见轴承零件的淬火裂纹如下：
（1）淬火过热形成的裂纹
若淬火加热温度过高、保温时间过长，会使奥氏体晶粒变粗，使淬火后马氏体脆性增大，强度降低，引起开裂。裂纹特征为：沿插芯圆周方向的细小裂纹，常发生在厚度与厚度交界处。
（2）冷却速度过大产生的裂纹
如果淬火时零件在冷却速度过大的介质中冷却或落入底部有水的油箱中，冷却速度过大会使组织应力显着增大，产生裂纹。这种裂纹常发生在厚度与厚度的交界处。
（3）由于淬火前原始应力产生的裂纹
零件淬火前，如果冷加工应力未完全消除或零件修复前未消除先前的淬火应力，那么这些未消除的应力将与淬火叠加而产生裂纹。
（4）应力集中产生的裂纹
套圈太深、车削痕迹太深、油槽太深（尖状）、钢球锉疲劳都是由于加工过程中应力集中而形成裂纹造成的。
（5）材料缺陷引起的裂纹
钢中的材料缺陷，如疏松白点、气孔夹杂物和碳化物分布不均匀等，会引起淬火应力集中，产生淬火裂纹。
（6）表面脱碳产生的裂纹
表面脱碳不仅降低零件的表面强度，而且使表层与心部的Ms点温度不同。冷却时马氏体转变时间不同，造成较大内应力，产生断续、细小、不深的网状淬火裂纹。
（7）淬火后未及时回火产生的裂纹
在淬火应力的长期作用下，淬火马氏体的断裂强度随时间而降低。因此，淬火件如果不及时回火，就会产生裂纹。
（8）撞击产生的裂纹
卡套淬火后，出油温度较高。如果在回火前立即清理或受到冲击，由于过大的淬火应力和机械冲击力，会沿纵向产生大、宽、整齐的贯穿裂纹。
2、防止措施 为了防止淬火裂纹的产生，针对其产生的原因采取如下措施：
（一）加强原材料验收，严把钢材质量关。
(2)选择合理的淬火温度和保温时间，防止工件过热，特别是精细退火结构和二次淬火零件。对此要多加注意。
(3)选择合适的冷却介质和冷却方法，防止淬火油中混入水(淬火油中水分含量小于0.1%)，并应控制淬火冷却介质的温度(温度淬火油温度在90左右）；对于容易开裂的产品，厚壁复杂的零件要分阶段淬火。
(4)淬火或冷处理后不宜搁置，特别是经过两次淬火的零件应在淬火后立即回火，且回火要充分。
轴承零件在热处理过程中，如果在氧化性介质中加热，表面会发生氧化，减少零件表面碳的质量分数，引起表面脱碳。如果表面脱碳层深度超过最终加工余量，则零件将报废。表面脱碳层深度可采用金相检验中的金相法和显微硬度法进行测量。以表层显微硬度分布曲线测量方法为准，并可作为仲裁标准。
轴承套圈调质抛光后发现表面有明显的麻点。轴承零件脱碳层在金相组织下的典型形式是：外层为白色铁素体，下层为过渡到正常的贫碳层。组织区域。严重脱碳的轴承套圈抛光后表面有明显的麻点如图10所示，线切割后观察纵截面，发现脱碳层深度远远超过标准要求，如图10所示。 11、原因是环被淬火了。加热过程中，淬火加热炉内碳势较低。经排查，其中一个甲醇滴入炉内的孔被堵塞，导致少量甲醇滴入炉内。采取的措施是防止炉顶进风管积炭，影响保护气氛的碳势。操作人员每班需清理1至2次。
淬火回火后，套圈上发现明显的碰伤、碰伤，如图12、图13，导致套圈报废。原因是在热处理过程中，工件在生产线的油槽、接口处（如热清洗剂与冷清洗剂之间、冷清洗机与回火炉之间）以及下料口处掉入。回火炉以及抛光过程中插芯之间。相互碰撞会造成瘀伤。
采取的措施是在热处理生产线各接口处（如热、冷清洗剂之间、冷清洗机与回火炉之间）及回火炉下料口安装耐热橡胶，防止碰伤和瘀伤。对于重量较大、相对较重的插芯，可以使用悬挂式抛光机对插芯进行抛光。抛光过程中，用手轻拿轻放，防止碰伤、碰伤。
轴承套圈在淬火、加热、冷却和组织转变过程中不可避免地产生热应力和组织应力。这种应力变化导致环变形，从而导致环的尺寸发生变化。
轴承套圈淬火引起的变形包括尺寸膨胀和收缩以及几何形状的变化。关于尺寸的伸缩，如果伸缩量太大而磨削余量太小，则磨削后会留下黑皮或车削痕迹。导致报废。如果变形过大，如平面翘曲变形，平面磨削完成后，平面部分会残留黑皮或车削痕迹，造成报废。
造成淬火变形的因素除套圈本身的刚性外，还有以下因素：原材料成分和组织不均匀、退火组织不均匀、炉负荷大、淬火加热温度过高、淬火加热不均匀；冷却过程中出现冷却不均匀、冷却过程中发生碰撞等情况。因此，为了减少变形，应尽量采用较低的淬火加热温度和适当的保温时间。同时要求退火组织为均匀的碳化物颗粒，适当提高淬火冷却油的温度。
(1)轴承套圈热处理后尺寸胀缩过大，磨削后磨削面上留下黑色氧化皮，造成报废。图14、图15显示热处理后轴承套圈外径减小，磨削余量较小。研磨后仍保留黑色皮肤。
轴承套圈热处理后，滚道尺寸增大（或减小），磨削余量较小，磨削后留下黑皮。图16显示热处理后轴承套圈滚道尺寸增大，磨削余量较小，磨削后仍残留黑皮。图17显示热处理后轴承套圈滚道尺寸有所缩小，磨削余量有所减少。明显的转向痕迹。
(2)图18、图19显示热处理后轴承套圈平面翘曲变形，磨削后平面上残留黑皮。
