（截面平行與滾動方向，垂直于溝道面）

異常白色組織疲勞剝落是近年來出現(xiàn)較多的新型疲勞剝落形式，主要是發(fā)生于周邊存在電磁環(huán)境情況下的軸承（如電機(jī)軸承），工作中內(nèi)部存在較大滑動的軸承（調(diào)心滾子軸承）或受到?jīng)_擊、振動等的軸承（如磨碎機(jī)齒輪箱軸承、風(fēng)電齒輪箱軸承等），在滾動接觸面下的次表層中出現(xiàn)不規(guī)則的塊狀白色組織，白色組織中伴生有裂紋。出現(xiàn)該組織時，軸承疲勞剝落壽命很短，約為正常壽命的1/10~1/5。異常白色組織的微觀結(jié)構(gòu)盡管與正常白色組織一樣，由納米級的鐵素體顆粒組成，但其硬度較高（相對于未發(fā)生變化的基體馬氏體組織），可達(dá)75HRC，且其內(nèi)還有非常細(xì)小的碳化物析出。

目前，較為流行的理念是該類白色組織剝落是由氫引起的。其產(chǎn)生機(jī)理如圖4所示。處于接觸面間的潤滑劑在高溫高壓或受電流（電荷）的放電影響，并受接觸金屬的催化作用，發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，分解產(chǎn)生氫原子或離子，氫原子吸附于接觸面并向金屬內(nèi)擴(kuò)散，在最大剪應(yīng)力區(qū)的微小缺陷處聚集，當(dāng)氫含量大于某一臨界值Hc時，最終形成白色組織剝落。原奧氏體晶界為氫擴(kuò)散和聚集的優(yōu)先部位，故白色組織優(yōu)先在該處形成。

對于氫滲入鋼中后如何加速白色組織形成和裂紋擴(kuò)展有多種假設(shè)：

1）內(nèi)壓作用。滲入鋼中的氫離子在缺陷（如密集的位錯、晶界、夾雜物、碳化物）處聚集結(jié)合成H2，體積增大，產(chǎn)生內(nèi)壓，造成高的應(yīng)力集中，與外加應(yīng)力疊加促進(jìn)微區(qū)變形。當(dāng)內(nèi)壓足夠大時，超過材料的微觀斷裂強(qiáng)度，直接產(chǎn)生裂紋。

2）降低位錯運動阻力，削弱金屬鍵的結(jié)合力。鋼中的氫離子向位錯處擴(kuò)散，與位錯結(jié)合，降低位錯運動阻力，同時因削弱金屬鍵的結(jié)合力，使局部的位錯更容易運動，也使富集氫離子的部位易于發(fā)生微觀塑性變形，而這些變形大的區(qū)域又更易于吸收更多的氫離子，進(jìn)一步加劇微區(qū)塑性變形。

3)表面吸附作用。氫離子吸附于裂紋面上降低裂紋表面能，從而降低裂紋擴(kuò)展阻力，加速裂紋擴(kuò)展。

以上這3種作用或有利于異常白色組織的形成，或有利于裂紋的擴(kuò)展，或二者兼而有之。最終的結(jié)果是形成氫致（或氫助）異常白色組織剝落。一般認(rèn)為：軸承工作過程中接觸部位氫的滲入是主要原因。阻止氫的產(chǎn)生、滲入和在特定的區(qū)域富集，可有效提高軸承壽命。

4）在滾動接觸面形成氧化膜等，避免新鮮金屬面接觸，避免氫的產(chǎn)生，如軸承制造過程對零件進(jìn)行發(fā)黑處理，或在潤滑劑中添加合適的添加劑（亞硝酸鈉、銅粉、鋁粉等），在軸承工作過程中依靠摩擦化學(xué)反應(yīng)在滾動接觸面形成氧化膜。

5）采用導(dǎo)電脂（如在脂中加入納米石墨）避免靜電影響。

6）通過滾動表面涂層，如鍍鎳，抑制氫的滲入，大幅度降低鋼中的氫含量，防止異常白色組織剝落。

關(guān)于異常白色組織的形成機(jī)理還有大量的研究工作要做。如果按正常白色組織形成機(jī)理解釋，即發(fā)生局部的大量塑性變形，則無法解釋異常白色組織的形態(tài)及其高硬度；如果單純按預(yù)先存在的裂紋面相互摩擦，則無法解釋異常白色組織疲勞剝落過程中白色組織區(qū)域形成速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出裂紋區(qū)域的形成速度。在實物觀察中，有些遠(yuǎn)離裂紋的地方就出現(xiàn)了白色組織；有些白色組織只出現(xiàn)在裂紋一側(cè)。氫的存在是加速裂紋形成為主，還是加速微區(qū)變形先形成白色組織為主，至今沒有定論。對異常白色組織的形成機(jī)理進(jìn)行深入研究，找出其產(chǎn)生的先導(dǎo)因素，才能有針對性地采取提高壽命的措施。