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甚麽是軸承鋼?軸承鋼是甚麽材質的鋼材

甚麽是軸承鋼?軸承鋼是甚麽材質的鋼材


軸承鋼是用來制作滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在任務時蒙受著極大的壓力和磨擦力,所以請求軸承鋼有高而平均的硬度和耐磨性,和高的彈性極限。對軸承鋼的化學成份的平均性、非金屬攙雜物的含量和散布、碳化物的散布等請求都非常嚴厲,是壹切鋼鐵臨盆中請求最嚴厲的鋼種之一。

1976年國際尺度化組織ISO將一些通用的軸承鋼號歸入國際尺度,將軸承鋼分爲:
淬透型軸承鋼、外面硬化型軸承鋼、不鏽軸承鋼、低溫軸承鋼等四類共17個鋼號。


有的國度增長一個種別爲特別用處的軸承鋼或合金。我國已歸入尺度的軸承鋼分類辦法與ISO類似,分離對應爲高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽耐蝕軸承鋼、低溫軸承鋼四大類。


近五十年來我國還在軸承鋼鋼種及其軸承用資料方面,如無鉻軸承鋼、中碳軸承鋼、特別用處軸承鋼及合金、金屬陶瓷等獲得了很大的停頓。


高碳鉻軸承鋼GCr15是世界上臨盆量最大的軸承鋼,含碳Wc爲1%閣下,含鉻量Wcr爲1.5%閣下,從1901年出生至今100多年來,重要成份根本沒有轉變,隨著迷信技術的提高,研討任務任在持續,産品德量賡續進步,占世界軸承鋼臨盆總量的80%以上。以致于如今我們所說的軸承鋼假如沒有特別的解釋,那就是指GCr15。


軸承鋼重要用于制作轉動軸承的轉動體和套圈。因為軸承應具有長命命、高精度、低發燒量、高速性、高剛性、低樂音、高耐磨性等特征,是以請求軸承鋼應具有:高硬度、平均硬度、高彈性極限、高接觸疲憊強度、必需的韌性、必定的淬透性、在大氣的光滑劑中的耐腐化機能。

爲了到達上述機能請求,對軸承鋼的化學成份平均性、非金屬攙雜物含量和類型、碳化物粒度和散布、脫碳等請求嚴厲。軸承鋼整體上向高質量、高機能和多種類偏向發展。軸承用鋼按特征及運用情況劃分爲:高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、低溫軸承鋼、不鏽軸承鋼及公用的特種軸承資料


爲順應低溫、高速、高負荷、耐蝕、抗輻射的請求,須要研制一系列具有特別機能的新型軸承鋼。爲了下降軸承鋼的氧含量,發展了真空冶煉、電渣重熔、電子束重熔等軸承鋼的冶煉技術。而大量量軸承鋼的冶煉由電弧爐熔煉,發展成各類類型初煉爐加爐外精華精辟。


今朝,采取容量大于60噸初煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝臨盆軸承鋼,以到達高質量、高效力、低能耗之目標。在熱處置工藝方面,由車底式爐、罩式爐發展成持續可控氛圍退火爐熱處置。今朝,持續熱處置爐型最長爲150m,加工臨盆軸承鋼的球化組織穩固和平均,脫碳層小,消費能量低。

20世紀70年月以來,隨著經濟發展和工業技術提高,軸承的運用規模擴展;而國際商業的發展,又推進了軸承鋼尺度國際化和新技術、新工藝及新配備的開辟和運用,效力高、質量高、本錢低的配套技術和工藝配備應運而生。


日本和德國等均建成了高幹凈度、高質量的軸承鋼臨盆線,使鋼的産量敏捷增長,鋼的質量和疲憊壽命大幅度進步。日本和瑞典臨盆的軸承鋼的氧含量降到10ppm以下。80年月末期,日本山陽特鋼公司的先輩程度爲5.4ppm,到達了真空重熔軸承鋼的程度。


軸承的接觸疲憊壽命對鋼組織的平均性異常敏感。進步幹凈度(削減鋼中的雜質元素和攙雜物含量),促使鋼中的非金屬攙雜物和碳化物渺小平均散布,可以進步軸承鋼的接觸疲憊壽命。


軸承鋼應用狀況下的組織應是回火馬氏體基體上平均散布著渺小的碳化物顆粒,如許的組織可以付與軸承鋼所須要的機能。高碳軸承鋼中的重要合金元素有碳、鉻、 硅、錳、釩等。

若何取得球化組織是軸承鋼臨盆中的主要成績,控軋控冷是先輩軸承鋼的主要臨盆工藝。經由過程控軋或軋後快冷清除了網狀碳化物,取得適合的準備組織,可以延長軸承鋼球化退火時光,細化碳化物,進步疲憊壽命。


最近幾年來,俄羅斯和日本采取高溫控軋(800℃~850℃以下),軋後采取空冷加短時光退火,或完整撤消球化退火工藝,便可獲得及格的軸承鋼組織。


軸承鋼的650℃溫加工也是新型技術。共析鋼或高碳鋼熱加工前若具有細晶粒組織或在加工進程能構成細晶粒,則在(0.4~0. 6)融化溫度規模內,在必定應變速度下,出現出超塑性。


美國水師研討院(NSP)對5 2100鋼停止了650℃溫加工實驗註解,在650℃下真應變,2.5不產生斷裂。是以,有能夠以650℃溫加工來取代低溫加工並與球化退火工藝聯合起來,這對簡化設備和工序、勤儉動力、進步質量有主要意義。

在熱處置方面,在進步球化退火質量,取得渺小、平均、球形的碳化物和延長退火時光或撤消球化退火工序的研討方面有了停頓,即盤條臨盆采取兩次組織退火,將拉拔後的720℃~730℃再結晶退火改成760 ℃的組織退火。如許可以獲得硬度低、球化好、無網狀碳化物的組織,癥結要包管中央拉拔減面率≥14%。該工藝使熱處置爐的效力進步25%~30%。持續式球化退熾熱處置技術是軸承鋼熱處置的發展偏向。


列國都在研討和開辟新型軸承鋼,擴展運用和取代傳統的軸承鋼。如疾速滲碳軸承鋼,經由過程轉變化學成份來進步滲碳速度,個中碳含量由傳統的0.08%~0.20%進步到0.45%閣下,滲碳時光由7小時延長到30 分鍾

開辟了高頻淬火軸承鋼,用通俗中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,經由過程高頻加熱淬火來取代通俗軸承鋼,既簡化了臨盆工序又下降了本錢,並進步了應用壽命。


日本研制的GCr465、SCM465疲憊壽命比SUJ2高2~4倍。因為在低溫、腐化、光滑前提卑劣的情況下應用軸承越來越多,曩昔應用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不克不及知足應用請求,急需研制加工機能好、本錢低、疲憊壽命長、能合適分歧目標和用處的軸承用鋼,如低溫滲碳鋼 M50NiL、易加工不鏽軸承鋼50X18M和陶瓷軸承資料等。


針對GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點,我國開辟了高淬透性和淬硬性軸承鋼GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接觸疲憊壽命L10和L50分離比GCr15Si Mn進步73%和68%,在雷同應用前提下,用G015SiMo鋼制作的軸承的應用壽命是GCr15SiMo鋼的兩倍。

最近幾年來,我國還開辟了能勤儉動力、勤儉資本和抗沖擊的GCr4軸承鋼。與GCr15比擬,GCr4的沖擊值進步了66%~104%,斷裂韌性進步了67%,接觸疲憊壽命L10進步了12%。GCr4鋼軸承采取低溫加熱外面淬熾熱處置工藝。與全淬透的GCr15鋼軸承比擬,GCr4鋼軸承的壽命顯著進步,可用于重載高速列車軸承。


往後軸承鋼重要向高幹凈度和機能多樣化兩個偏向發展。進步軸承鋼的幹凈度,特殊是下降鋼中的氧含量,可以顯著延伸軸承的壽命。


氧含量由28ppm下降到5ppm,疲憊壽命可以延伸1個數目級。爲了延伸軸承鋼的壽命,人們多年來壹向努力于開辟運用精華精辟技術來下降鋼中的氧含量。經由過程不懈的盡力,軸承鋼中的最低氧含量已從20世紀60 年月的28ppm 下降到90年月的5ppm。


今朝,我國可以將軸承鋼中的最低氧含量掌握在 10ppm閣下。軸承應用情況的變更請求軸承鋼必需具有機能的多樣化。如設備轉速的進步,須要准低溫用(200℃以下)軸承鋼(平日采取在 SUJ2鋼的基本上進步Si含量、添加V和Nb的辦法來到達抗硬化和穩固尺寸的目標);腐化運用場所,須要開辟不鏽軸承鋼;爲了簡化工藝,應當開辟高頻淬火軸承鋼和短時滲碳軸承鋼;爲了知足航空航天的須要,應開辟低溫軸承鋼。

(起源:軸承雜志社)



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