軸承鋼主要用于制造滾動軸承的滾動體和套圈。由于軸承應具備長壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性,因此要求軸承鋼應具備:高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲勞強度、必須的韌性、一定的淬透性、在大氣的潤滑劑中的耐腐蝕性能。為了達到上述性能要求,對軸承鋼的化學成分均勻性、非金屬夾雜物含量和類型、碳化物粒度和分布、脫碳等要求嚴格。軸承鋼總體上向高質量、高性能和多品種方向發(fā)展。軸承用鋼按特性及應用環(huán)境劃分為:高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、高溫軸承鋼、不銹軸承鋼及專用的特種軸承材料。
為適應高溫、高速、高負荷、耐蝕、抗輻射的要求,需要研制一系列具有特殊性能的新型軸承鋼。為了降低軸承鋼的氧含量,發(fā)展了真空冶煉、電渣重熔、電子束重熔等軸承鋼的冶煉技術。而大批量軸承鋼的冶煉由電弧爐熔煉,發(fā)展成各種類型初煉爐加爐外精煉。目前,采用容量大于60噸初煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝生產(chǎn)軸承鋼,以達到高質量、高效率、低能耗之目的。在熱處理工藝方面,由車底式爐、罩式爐發(fā)展成連續(xù)可控氣氛退火爐熱處理。目前,連續(xù)熱處理爐型最長為150m,加工生產(chǎn)軸承鋼的球化組織穩(wěn)定和均勻,脫碳層小,消耗能量低。
軸承用鋼應具有以下的性能:
1、高的接觸疲勞強度。
2、高的耐磨性。
3、高的彈性極限和屈服強度。
4、高而均勻的硬度。
5、一定的沖擊韌度。
6、好的尺寸穩(wěn)定性。
7、良好的緩蝕性能。
8、良好的工藝性能。
軸承鋼常見材質:
軸承鋼材質的選擇也是需要具體要求進行選購的,對于特殊條件下工作的軸承材料,依其特定的要求還應具有與其條件相適應的特殊性能,例如:耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、防輻照、防磁等特性。
全淬透軸承鋼主要是高碳鉻鋼,如GCr15,其含碳量1% 左右、含鉻量1.5%左右。為了提高 硬度、耐磨性和淬透性,適當加入一 些硅、錳、鉬等,如GCr15SiMn。這類軸承鋼產(chǎn)量最大,占所有軸承鋼 產(chǎn)量的95%以上。
滲碳軸承鋼是含碳量為0.08~0.23%的鉻、鎳、鉬 合金結構鋼,制成軸承零件后表面進行碳氮共滲,以提高其硬度和耐磨性,這種鋼用于制造承受強沖擊載荷的大型軸承,如大型軋機軸承、汽車軸承、礦機軸承和鐵路車輛 承等。
不銹軸承鋼有高碳鉻不銹軸 承鋼,如9Cr18、9Cr18MoV等,和中碳鉻不銹軸承鋼,如4Cr13等,用于制作不銹耐腐蝕的軸承。
高溫軸承鋼是在高溫(300~500℃)下使用,要求鋼在使用溫度具有一定的紅硬性和耐磨性,大多選用高速工具鋼代用,如W18Cr4V、W9Cr4V、 W6Mo5Cr4V2、Cr14Mo4和 Cr4Mo4V等。
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