理想状态下高碳铸钢丸服役过程磨损失效形式应是表层脱落，缺陷的存在是导致脆性断裂的主要原因，严重影响钢丸的使用寿命。实际应用数据表明，直径为φ1.7mm左右的钢丸使用效果优，且缺陷发生率低。本课题针对离心法生产铸钢丸，对异形、气孔、裂纹、夹杂等缺陷形成机理进行分析，并在此基础上对离心法生产铸钢丸的整个工艺过程进行优化。　　基于缺陷形成过程，综合考虑熔炼过程中气体、熔体成分及浇注温度的影响，确定钢液各元素含量(重量百分比)为 C:0.85-1.0％ Si:0.70-1.0%Mn:0.75-1.0% S≤0.035% P≤0.035%，密度为7.4g/cm3。浇注温度设置为1550-1580℃。　　原有生产工艺浇注过程中，钢液在重力作用下直接进行浇注，由于浇包内液面变动易导致浇注流速不稳定。优化设计中引进中间限流包来稳定浇注过程，并分析了离心转盘作用下钢液糊状分裂、易出现钢液外溢、流出口堵塞、转盘开裂、气孔较多且粒度分布不集中等问题的产生原因。在此基础上，对转盘内腔结构、浇道形状及数量、转速、安装高度等方面进行了优化设计。结果表明：改进后钢液成滴状分裂，钢液外溢现象和钢液流出口堵塞问题明显减少，成丸粒度φ1.7mm左右钢丸所占数量比例超过50%，且分布更集中。气孔缺陷率在浇注同期都有所减少。转盘使用寿命增长为原来的3倍。　　对热处理参数进行分析，并对该环节中钢丸的过热、过烧、脱碳、氧化等问题进行控制。对铸态、铸态+回火、二次淬火、二次淬火+回火工艺所得铸钢丸显微组织、硬度、欧文寿命进行了实验研究。结果表明：热处理对小粒度丸粒影响效果优于大粒度丸粒。对铸态高碳铸钢丸进行840℃二次淬火得到细小的隐晶马氏体+弥散分布的未溶碳化物以及少量残余奥氏体，成分偏析基本消除。840℃二次淬火，回火温度为100℃-650℃时，钢丸硬度逐渐降低，韧性和耐磨性能提高，面积法表征的欧文寿命不断延长。根据得到的硬度与回火参数之间的关系，可以制定出高碳铸钢丸的回火P曲线(不同回火参数下对应硬度曲线)。