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滾動軸承鋼
鎖定
- 中文名
- 滾動軸承鋼
- 外文名
- rolling bearing steel
- 成 分
- GCr6、GCr9、GCr15
- 優 點
- 韌性、塑性、耐磨性和耐蝕性
滾動軸承鋼基本概述
滾動軸承鋼(rolling bearing steel)是用於製造滾動軸承的滾動體和內外套圈的鋼,通常在淬火狀態下使用。滾動軸承在工作中需承受很高的交變載荷,滾動體與內外圈之間的接觸應力大,同時又工作在潤滑劑介質中。因此,滾動軸承鋼具有高的抗壓強度和抗疲勞強度,有一定的韌性、塑性、耐磨性和耐蝕性,鋼的內部組織、成分均勻,熱處理後有良好的尺寸穩定性。常用的滾動軸承鋼是含碳0.95%~1.10%、含鉻0.40%~1.60%的高碳低鉻軸承鋼,如GCr6、GCr9、GCr15等。
滾動軸承鋼生產歷史
高碳鉻軸承鋼於1901年首先出現於歐洲。1913年美國將其列為標準鋼種。70多年來,各國發展出許多提高軸承鋼純潔度和改善碳化物不均勻性的新工藝,真空脱氣、爐外精煉等技術已廣泛應用於軸承鋼生產,並以軸承鋼鋼管制造套圈,進一步提高了鋼材利用率和軸承壽命。中國於1951年開始生產軸承鋼。
滾動軸承鋼大致分類
現代的滾動軸承鋼可分為高碳鉻軸承鋼、滲碳鉻軸承用鋼、不鏽軸承用鋼和高温軸承用鋼四大類。在軸承製造工業中應用面廣、使用量大的是高碳鉻軸承鋼。
滾動軸承鋼技術分析
高的純潔度和良好的均勻組織是軸承鋼的主要質量指標,因此對軸承鋼中的非金屬夾雜物和碳化物不均勻性等,都在鋼材標準中根據不同使用條件,規定了合格級別。
碳 是軸承鋼中主要強化元素。
軸承鋼含碳量一般較高,使用狀態主要以隱晶針和細晶針狀馬氏體為基體,在組織中保留一定數量的淬火未溶碳化物,以提高鋼的耐磨性。而適當降低鋼中的含碳量,可增加合金元素在基體中的溶解度,雖減少淬火未溶碳化物數量,但提高鋼的淬透性和接觸疲勞強度;反之,增加含碳量則有利於鋼的耐磨性。因此軸承鋼中的含碳量根據不同的用途來確定,通常控制在0.8~1.2%範圍內。
鉻 是形成碳化物的主要元素。
高碳鉻鋼在各種熱處理狀態下都形成M3C型碳化物(M表示金屬)。鉻可提高鋼的力學性能、淬透性和組織均勻性。還能增加鋼的耐蝕能力。鋼中含鉻量一般都不超過2.0%,鉬能取代鋼中的鉻,在增加鋼的淬透性上,鉬比鉻強,所以已發展了高淬透性的含鉬高碳鉻軸承鋼。
利用硅、錳的典型鋼號為 GCr15SiMn。錳還可和鋼中的硫生成穩定的MnS,硫化物常能包圍氧化物,形成以氧化物為核心的複合夾雜物,減輕氧化物對鋼的危害作用。
滾動軸承鋼生產工藝
軸承鋼一般用鹼性電爐冶煉,也可加爐外真空脱氣處理或鋼包真空精煉。軸承鋼的鑄錠工藝和錠型設計對非金屬夾雜物和碳化物在鋼中的分佈都有很大影響。軸承鋼容易產生白點,所以鋼錠和鋼坯都要緩冷。航空用優質軸承鋼需用電渣重熔或真空自耗重熔等特殊方法冶煉。
滾動軸承鋼技術要求
軸承鋼錠一般要在1200~1250℃高温下進行長時間擴散退火,以改善碳化物偏析。熱加工時要控制爐內氣氛,鋼坯加熱温度不宜過高,保温時間不宜過長,以免發生嚴重脱碳。終軋(鍛)温度通常在800~900℃之間,過高易出現粗大網狀碳化物,過低易形成軋(鍛)裂紋。軋(鍛)材成品應快冷至650℃,以防止滲碳體在晶界上呈網狀析出,有條件時可採用控制軋製工藝。