根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及軸承使用要求,目前用于軸承套圈和滾動體的材料有高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼等,這些材料按各自不同的特點(diǎn)而被用于不同的場合。并不是說用價(jià)值高的滲碳鋼材料做出的軸承一定比軸承鋼軸承更加適合。
一、高碳鉻軸承鋼也叫全淬透性鋼內(nèi)外硬度一致,應(yīng)用于普通的場合,其用量最大,約占材料總用量的80%以上。
1.GCr15
特點(diǎn)及用途:用于普通場合,用量最大,適用于馬氏體和貝氏體淬火。
技術(shù)特性:有效壁厚在26mm以下,特輕窄系列在16mm以下,淬回火硬度HRC57~62。
2.GCr15SiMn
特點(diǎn)及用途:普通場合使用、用于大型軸承,僅適于馬氏體淬火。
技術(shù)特性:有效壁厚在26mm以上,特輕窄系列在16mm以上,淬回火硬度HRC57~62。
GCr15和GCr15SiMn是最常用的牌號,從上述介紹中可以看出這兩種鋼的性能基本相同,由于GCr15SiMn鋼的淬透性比GCr15鋼好,因此對于較大尺寸的軸承零件,宜采用GCr15SiMn鋼。
GCr15SiMn軸承鋼主要用來制造壁厚大的軸承,如各種大型和特大型軸承,多用在重型機(jī)床及軋鋼機(jī)上無較大沖擊載荷的工作條件下。由于GCr15SiMn鋼的裂紋敏感性較大,沖擊韌性差,對于有沖擊載荷的厚壁軸承還不能完全滿足使用要求。
3.GCr18Mo
特點(diǎn)及用途:貝氏體專用鋼、耐磨場合使用,僅適于貝氏體淬火。
技術(shù)特性:有效壁厚在26~48mm之間,特輕窄系列在16mm以下,淬回火硬度HRC57~62。下貝氏體耐磨性比馬氏體更好因此適用耐磨場合。
二、滲碳軸承鋼也叫半淬透性鋼內(nèi)軟外硬,材料性能上有一定“彈性”用于耐沖擊場合,需經(jīng)滲碳淬火,工藝較復(fù)雜。
G20Cr2Ni4A
特點(diǎn)及用途:用于耐沖擊場合、中大型軸承,可深層滲碳。
技術(shù)特性:有效滲碳層深可大于2.5mm,表面淬回火硬度HRC58~63。
用這類鋼制造的軸承零件,經(jīng)滲碳、淬火、回火等熱處理工序后,表面具有很高的硬度(硬度≥HRC58)和一定的耐磨性以及較高的抗接觸疲勞強(qiáng)度,而且保證了其心部具有良好的韌性(硬度HRC33-48)。這種表面淬硬心部具有韌性的特點(diǎn),使?jié)B碳軸承鋼特別適宜于在沖擊載荷較大的條件下能夠穩(wěn)定工作。
滲碳淬火后表面保留壓應(yīng)力狀態(tài),抗疲勞強(qiáng)度好。承受沖擊載荷能力強(qiáng),表面硬化層有微裂紋也不易向內(nèi)部擴(kuò)展。表面具有較高的硬度而心部硬度較低,與高碳鉻軸承鋼相比,有較好的心部沖擊韌度。滲碳的深度和濃度可以根據(jù)需要加以調(diào)節(jié)。
但是G20CrNi4A材質(zhì)的軸承成本較高,而且在中小型尺寸的軸承上的使用情況中,其壽命與軸承鋼相比并不會有很大的提升,因此只有在中大型軸承上選用滲碳鋼。