滚动是一种应力类型，纯滚动过程中存在叠加的滑动分量。通常情况下，滚轮的功能几乎都具有一个滑动分量。金属构件在滚动过程中出现的失效特征有表面塑性变形、沟槽、磨蚀、表面麻点、剥落、表层破裂等。

1.表面塑性变形

（1）失效特征 表面几何形状发生改变，表层脱落层比较薄，呈鳞屑状至薄片状。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 由于外加高周接触压力过大（主要是切应力大）或金属构件接触表面屈服强度过低，使超出材料屈服强度的应力反复作用，导致接触表面被碾轧并塑性变形、脱落。

2.沟槽

（1）失效特征 规则连续的波峰和波谷，凹坑呈珍珠链状排列，显微组织中有新硬化区和回火区、熔化现象、材料转移等。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 在金属构件通电的情况下，如电流通过滚动轴承，表面接触区域产生极高的温度，导致材料淬火、正火、回火，甚至熔化和汽化。由于电化学反应导致直流或交流电恒定，凹坑的距离大多数是差不多的。偶尔的过电流导致裂纹产生，扩展形成间接损坏的沟槽。

3.磨蚀

（1）失效特征 滚动轴承载荷区域出现条纹，条纹表面粗糙，覆盖有反应产物和氧化回火层，颜色发生变化。在滑动部位、焊接部位形成裂纹，显微组织中出现新硬化区和回火区。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 当滚动体在载荷区域运转时，由于径向力过大、接触面的切向力太小，无法克服单个滚动体的运动阻力，出现滑动情况，并导致滑动表面（如从滑轮到导轨）的油膜破裂。然后，由于金属接触体相对滑动速度较高，在很小的接触表面上形成较大的应力，使滚动体速度加快。当应力大于抗剪强度时，表面有塑性变形，并形成裂纹，局部摩擦生热使组织中产生回火效应和新硬化效应，继续滚动时接触表面会出现大面积点蚀。磨蚀经常出现在滚动轴承较大或润滑油不足的情况下。

4.表面麻点

（1）失效特征 麻点起源于接触表面，位于齿轮节圆柱下方齿面。断裂面呈盘形，相对平坦，有压扁、滚碾后的裂纹和条痕。在经硬化、调质或化学热处理的齿轮和滚动轴承上常出现表面麻点。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 当裂纹起源于接触面的表面，在反复滚动接触下，使裂纹扩展最后导致剥落，形成表面麻点。

5.剥落

（1）失效特征 裂纹起源于金属构件的亚表面，平行和垂直于接触表面扩展，导致表面脱落，脱落面直边平底，为压碎和滚碾过的结构，有疲劳断裂特征。横截面上可观察到黑色腐蚀区和白色条纹。脱落面附近有塑性变形痕迹，变形方向与摩擦力方向一致，有多处微小疲劳裂纹和二次裂纹。裂纹的起源与构件的材质有密切关系，如夹杂等冶金缺陷、第二相硬质点、表面硬化层不合理等。例如，轴承的滚动接触疲劳裂纹一般从轴承中杂质处起源。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 金属构件承受纯滚动应力作用时，切应力最大的部位在略低于接触表面的亚表面。在反复滚动的过程中，疲劳裂纹易于此处起源，并平行和垂直于接触表面扩展，导致表层破碎脱落，形成一个直边平底的麻坑。当麻坑较小时，在以后的多次应力循环时可以被磨平。此类失效一般出现在线性接触（如齿轮齿面）、无序的滚碾滑动（如滚动轴承）等情况下，当滚动体之间存在润滑不足或润滑油变质、滚动体之间的滑动具有较多或较少的金属接触、润滑油中存在杂质或异物时，材料受损较深。

6.表层破裂

（1）失效特征 裂纹通常产生在齿轮节圆柱附近次表面，平行于表面扩展的同时，也向心部扩展，有疲劳特征。

（2）导致失效的条件、应力及失效过程 由于齿轮进行表面淬火、感应淬火或火焰淬火后硬化层过薄，在周期性接触压力作用下，构件次表面产生裂纹源，沿硬化过渡区域向心部扩展，导致表面层破裂。