针对某火电厂2台循环水泵运行后，主轴在短时间内相继发生断裂的问题，对主轴进行了断口宏观、化学成分、组织性能、热处理工艺、运行工况等方面的原因分析，确定原因为调质热处理工艺不当，工件残余应力较大，降低了主轴的抗疲劳强度，运行中在载荷应力及残余应力的共同作用下，在主轴表面盟生疲劳裂纹，且由于工件塑韧性不足而快速发生断裂，介绍了延长回火时间、改善组织减少应力等工艺改进措施，使主轴各项试验结果均符合标准要求，通过1年多时间的运行说明工艺改进措施有效解决了主轴失效的问题。