❶ 请问一般轴承是怎么加工出来的,求详细的工艺流程
轴承零件在消费历程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满意少量量、高效力、高质量的请求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。
轴承钢除了上述基础请求外,还应当到达化学成分恰当、外部组织平均、非金属搀杂物少、外部外表缺点契合规范以及外表脱碳层不超越规则浓度等请求。
为了避免轴承零件和成品在加工、寄放和运用历程中被侵蚀生锈,请求轴承钢应具备良好的防锈性能。
(1)什么制轴承扩展阅读
轴承钢的特点:
一、接触疲劳强度
轴承在周期负荷的作用下,接触外表很轻易发作疲惫破坏,即涌现龟裂剥落,这是轴承的重要破坏情势。因而,为了进步轴承的运用寿命,轴承钢必需具备很高的接触疲惫强度。
二、耐磨性能
轴承任务时,套圈、滚动体和维持架之间不只发作滚动摩擦,而且也会发作滑动摩擦,从而使轴承零件一直地磨损。为了增加轴承零件的磨损,维持轴承精度稳固性,延伸运用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲惫强度、耐磨性、弹性极限都有间接的影响。轴承钢在运用状况下的硬度个别要到达HRC61~65,能力使轴承取得较高的接触疲惫强度和耐磨性能。
❷ 什么叫轴承
轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient),并保证其回转精度(accuracy)。
历史发展
调心滚子轴承
调心滚子轴承有两列对称型球面滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差,当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用,调心性随轴承尺寸系列不同而异,一般所允许的调心角度为1~2.5度 ,该类型轴承的负荷能力较大,除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷,具有较好的抗冲击能力,一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。适用于重载或振动载荷下工作。
法兰轴承
法兰轴承外轮上带有凸缘法兰。特点是能简化主机结构,缩小主机尺寸,使轴承更容易定位。
带座轴承
向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。
组合轴承
一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。
直线轴承
直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。
金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。
塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统,其于金属直线轴承最大的区别就是金属直线轴承是滚动摩擦,轴承与圆柱轴之间是点接触,所以这种适合低载荷高速运动;而塑料直线轴承是滑动摩擦,轴承与圆柱轴之间是面接触,所以这种适合高载荷中低速运动。
轴承材料
轴承钢的特点:
一、接触疲劳强度
轴承在周期负荷的作用下,接触外表很轻易发作疲惫破坏,即涌现龟裂剥落,这是轴承的重要破坏情势。因而,为了进步轴承的运用寿命,轴承钢必需具备很高的接触疲惫强度。
二、耐磨性能
轴承任务时,套圈、滚动体和维持架之间不只发作滚动摩擦,而且也会发作滑动摩擦,从而使轴承零件一直地磨损。为了增加轴承零件的磨损,维持轴承精度稳固性,延伸运用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲惫强度、耐磨性、弹性极限都有间接的影响。轴承钢在运用状况下的硬度个别要到达HRC61~65,能力使轴承取得较高的接触疲惫强度和耐磨性能。
四、防锈性能
为了避免轴承零件和成品在加工、寄放和运用历程中被侵蚀生锈,请求轴承钢应具备良好的防锈性能。
五、加工性能
轴承零件在消费历程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满意少量量、高效力、高质量的请求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。
轴承钢除了上述基础请求外,还应当到达化学成分恰当、外部组织平均、非金属搀杂物少、外部外表缺点契合规范以及外表脱碳层不超越规则浓度等请求。
用途应用
编辑语音
轴承作用
究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。轴承快易优自动化选型有收录。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的话根本就不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。
润滑
滚动轴承的润滑目有减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘;延长其使用寿命;排出摩擦热、冷却,防止轴承过热,防止润滑油自身老化;也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
润滑方法
轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。润滑时要特别注意用量,不管是油润滑还是脂润滑,量太少润滑不充分影响轴承寿命,量太多会产生大的阻力,影响转速。
密封
轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。所谓轴承自带密封就是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。如轴承带防尘盖、密封圈等。这种密封占用空间很小,安装拆卸方便,造价也比较低。所谓轴承外加密封性能装置,就是在安装端盖等内部制造成具有各种性能的密封装置。轴承外加密封又分为非接触式密封与接触式密封两种。其中非接触式密封适用于高速和高温场合,有间隙式、迷宫式和垫圈式等不同结构形式。接触式密封适用于中、低速的工作条件,常用的有毛毡密封、皮碗密封等结构形式。
根据轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求,在工程设计上常常是综合运用各种密封形式,以达到更好的密封效果。对轴承外加密封的选择应考虑下列几种主要因素:
轴承润滑剂和种类(润滑脂和润滑油);
轴承的工作环境,占用空间的大小;
轴的支承结构优点,允许角度偏差;
密封表面的圆周速度;
轴承的工作温度;
制造成本。
❸ 轴承怎么制造
现在普通的轴承,有保持架的(就是固定轴承那些圈)通常在放进足够的轴承球前,保持架都是还没有的, 那么将球装进去之后,再安装保持架即可,因为没有保持架的时候,球可以全滚到一侧,这样内圈就可以拿出来。
装配时是利用热胀冷缩的原理。
先把轴承外圈放在高温的油里面煮,外圈就会变大,再趁热把滚珠和内圈依次装进去,等外圈冷却后,配合就正好了。
❹ 制造轴承需要什么原料
制造轴承的材料有许多,当然,归主要的就是轴承钢了。另外还有陶瓷类(氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、纳米陶瓷),塑料类,不锈钢,青铜类(锡青铜、铍青铜等),石墨材料等等。
❺ 轴承是怎么制造的
滚动轴承的滚动体主要有钢球和滚子2类。它们的加工制造过程简要如下:
1.钢球的加工过程, 钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工 过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
2.滚子的加工过程 滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配〉。
滚动轴承的知识
第一节 滚动轴承的基本结构
以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承,其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦,一般由两个套圈,一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。由于各种机械有着不同的工作条件,对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求。为此,滚动轴承需有各式各样的结构。但是,最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架所组成。
各种零件在轴承中的作用分别是:
对于向心轴承,内圈通常与轴紧配合,并与轴一起运转,外圈通常与轴承座或机械壳体孔成过渡配合,起支承作用。但是,在某些场合下,也有外圈运转,内圈固定起支承作用或者内圈、外圈都同时运转的。对于推力轴承,与轴紧配合并一起运动的称轴圈,与轴承座或机械壳体孔成过渡配合并起支承作用的称座圈。滚动体(钢球、滚子或滚针)在轴承内通常借助保持架均匀地排列在两个套圈之间作滚动运动,它的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架除能将滚动体均匀地分隔开以外,还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。
第二节 滚动轴承的分类
1.按滚动轴承结构类型分类
(1) 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同,分为:
1) 向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从0到45。按公称接触角不同,又分为:径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承:向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。
2) 推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为: 轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承:推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。
(2) 轴承按其滚动体的种类,分为:
1) 球轴承----滚动体为球:
2) 滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类,又分为: 圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承,圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ;滚针轴承----滚动体是滚针的轴承,滚针的长度与直径之比大于3,但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
(3) 轴承按其工作时能否调心,分为:
1) 调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承;
2) 非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
(4) 轴承按滚动体的列数,分为:
1) 单列轴承----具有一列滚动体的轴承;
2) 双列轴承----具有两列滚动体的轴承;
3) 多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。
(5) 轴承按其部件能否分离,分为:
1)可分离轴承----具有可分离部件的轴承;
2)不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。
(6) 轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。
2.按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小,分为:
(1) 微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承;
(2) 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承;
(3) 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承;
(4) 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承
(5) 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承;
(6) 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。
第三节滚动轴承的基本生产过程
由于滚动轴承的类型、结构型式、公差等级、技术要求、材料及批量等的不同,其基本生产过程也不完全相同。
一、各种轴承主要零件的加工过程:
1.套圈的加工过程: 轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为: 棒料或管料(有的棒 料需经锻造和退火、正火)----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配〉
2.钢球的加工过程, 钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工 过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
3.滚子的加工过程 滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配〉。
4.保持架的加工过程 保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为下述两类:
(1)板料→剪切→冲裁→冲压成形→整形及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库(待合套装配)
(2)实体保持架的加工过程: 实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为: 棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔(或拉孔、镗孔)----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
二、滚动轴承的装配过程:
滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等,经检验合格后,进入装配车间进行装配,其过程如下:
零件退磁、清洗→内、外滚〈沟〉道尺寸分组选别→合套→检查游隙→铆合保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库(装箱、发运〉。
第四节 滚动轴承的特点
滚动轴承与滑动轴承相比,具有下列优点:
1.滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小,传动效率高。一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12,而滚动轴承的摩擦系数仅为0.001-0.005;
2.滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化,适于大批量生产和供应,使用和维修十分方便;
3.滚动轴承用轴承钢制造,并经过热处理,因此,滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命,而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属;
4.滚动轴承内部间隙很小,各零件的加工精度较高,因此,运转精度较高。同时,可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的;
5.某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷,因此,可以简化轴承支座的结构;
6.由于滚动轴承传动效率高,发热量少,因此,可以减少润滑油的消耗,润滑维护较为省事;
7.滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。
但是,一切事物都是一分为二的,滚动轴承也有一定的缺点,主要是:
1. 滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多,因此,滚动轴承的径向尺寸大。所以,在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合〈如内燃机曲轴轴承),多采用滑动轴承;
2. 滚动轴承振动和噪声较大,特别是在使用后期尤为显著,因此,对精密度要求很高、又不许有振动的场合,滚动轴承难于胜任,一般选用滑动轴承的效果更佳
3. 滚动轴承对金属屑等异物特别敏感,轴承内一旦进入异物,就会产生断续地较大振动和噪声,亦会引起早期损坏。此外,滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。即使不发生早期损坏,滚动轴承的寿命也有一定的限度。总之,滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。
可是,滚动轴承与滑动轴承相比较,各有优缺点,各占有一定的适用场合,因此,两者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向发展,扩大自己的领域。但是,由于滚动轴承的突出优点,颇有后来者居上的趋势。目前,滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式,应用愈来愈广泛。
❻ 轴承用什么钢制造
你好,普通的是Gcr15,如果尺寸大或者壁厚大的话是Gcr15SiMn,还有特殊要求的就是电渣重熔的轴承刚。我是洛轴的工程师。
❼ 轴承怎么的制造
现在普通的轴承,有保持架的(就是固定轴承那些圈)通常在放进足够的轴承球前,保持架都是还没有的, 那么将球装进去之后,再安装保持架即可,因为没有保持架的时候,球可以全滚到一侧,这样内圈就可以拿出来了。
至于深沟满球的无保持架轴承,通常在内圈上,有一个小凹槽,球就是从这里装进去的,装进去之后,大多轴承都使用一个和凹槽完全吻合的金属片粘合在那,当然也有的不粘合,事实上球已经没办法出来了的,除非有外力作用,而如果粘合了一个金属片在那,球就更不可能出来了。 同时,你可以自己购买一颗看一下,这个粘合的地方的印记你还是可以看到的,甚至有的不粘合的,就那样。
至于滚针。角接触这些轴承,根本上就是可以随便拿出来的。不存在什么安装问题。安装主要只针对上面所说的2类轴承
装配时是利用热胀冷缩的原理。
先把轴承外圈放在高温的油里面煮,外圈就会变大,再趁热把滚珠和内圈依次装进去,等外圈冷却后,配合就正好了
有些是压进去的 先把一部分滚珠装进去,在用机器把剩下的压进去
几种方法:
1。压进去
2。热涨冷缩法
3。钢珠少,滚到一侧后压保持架
4。凹槽法
5。装剩一个钢球后,把外圈稍微压扁几个微米,装进最后一个钢球
还有很多方法,根据批量大小,钢球数量,凹槽深度决定装配方法
热涨冷缩法确实存在,尤其是在轴承修理时,怎么非要排斥这种方法?是怕轴承钢出现热处理效应?
❽ 轴承材料一般有哪些
轴承套圈、滚动体和保持回材料的应用情况。
1.套圈和滚动体用材料
(1)高碳铬轴承钢
绝大多数轴承套圈和滚动体都彩用专用钢材制造。用高碳铬轴承钢(GCr15和GCr15SiMn与ZGCr15和ZGCr15SiMn)制造套圈和滚动体,其零件硬度如下:
用GCr15和ZGCr15材料制造的套圈和滚子为HRc61~65,钢球为HRc62~66;
用GCr15SiMn和ZGCr15SiMn材料制造的套圈和滚子为HRc60~64,钢球为HRc60~66。
用高碳钢铬轴承钢制造的轴承一般适用于工作温度为-40~130度范围,油与脂润滑正常。可满足一般机械的要求。
高碳铬轴承钢轴承零件经高温回过火后,其适应工作温度可高达250度。
随着冶炼技术的进步,高碳铬轴承钢可以采用不同的冶炼方法,如真空冶炼技术等可使钢材的内在质量大大改革,尢其是钢中含氧量及其所形成的非金属夹杂物有明显的减少。用这种高碳铬轴承钢制造的轴承,其疲劳寿命能成倍的增长。
根据大量试验对比数据表明,不同冶炼方法所获得GCr15、GCr15SiMn、ZGCr15、ZGCr15SiMn轴承钢制造轴承。
(2)渗碳轴承钢
用渗碳轴承钢等制造的套圈和滚动体,其硬度为:套圈和滚动体为HRc60~64,一般适和于工作温度为-40~140摄氏度范围,油与脂润滑正常,能在较大冲击振动条件下使用,如机车车辆及轧钢机用轴承等,但该钢种的热处理工艺比较复杂。
(3)耐热轴承钢
用耐热轴承钢制造的套圈的滚动体,其硬度:套圈和滚子为HRc60~64,钢球为HRc61~65,在润滑正常的情况下,适用于工作温度为120~250摄氏度,如航空发动机、燃气涡轮机等主轴工作条件。
(4)耐腐蚀轴承钢
用耐腐蚀轴承钢制造套圈和滚动体,其硬度为:套圈和滚动体不应低于HRc58,适用于水、硝酸、化学试剂等腐蚀性介质,温度为-253~350摄氏度。
2.保持架用材料
(1)绝大多数轴承都采用钢质保持架,应用最广泛的是低碳钢板冲压浪形、筐形、盒形等保持架,适用于用高碳铬轴承钢的轴承工况和环境;用中碳不锈钢板冲压的保持架适用于用耐腐蚀轴承钢的轴承工况及环境。
(2)用有色金属优良光洁的表面质量。在高温条件下工作,可采用硅青铜制造实体保持架,工作温度可达315摄氏度;由于铝材的强度比黄铜低,比重轻,因而常用铝代黄铜制造实体保持架,主要适用于转速较高、比重较轻、耐腐蚀等工况。
(3)用工程塑料制造保持架,近年来又有较大发展,主要是因为它具有一定的耐腐蚀性能,自润滑性能好,摩擦阻力小,取材方便,价格便宜,制造容易等优点,但易“老化”。目前所采用的增强尼龙66应用最广泛,它能持续工作的温度范围为-40~120摄氏度。
聚四氟乙烯强度较高,自润滑性能好,持续工作温度可达300摄氏度,酚醛胶布有很高的机械强度,良好的耐磨耐热性能,但成本昂贵,适用于高速旋围,工作温度为-40~150摄氏度,瞬时可高达180摄氏度。
❾ 轴承制造一般用什么材料
轴承制造一般用JIS钢种的SUJ2。大型轴承使用SUJ3。
在进一步需要耐冲击的情况下,作为轴承材料使用铬钢,铬钼钢,镍铬钼钢,采用渗炭淬火,使钢从表面至适当的深度有一个硬化层。具有适当的硬化深度,细密的组织,合适硬度的表面及心部硬度的渗炭轴承,比使用轴承钢的轴承具有优良的耐冲击性。
一般进口轴承都实施了真空脱气处理,所以,所使用的材料清净度高,氧气含量少,质量好。同时彩了恰当的热处理,轴承的滚动疲劳寿命显著提高。
此外还有可用于大气污环境中工作轴承的不锈钢。用于特殊场合的陶瓷材料。还有耐热性优良的高速钢。
(9)什么制轴承扩展阅读
国内外轴承试验方法,目前主要有四种:摩擦磨损试验,试验台架试验、试验室 ( 试验场 ) 模拟试验、实际工况运行试验。
国外对上述几种试验方法均有使用,但应用目的不一样,例如,开发一种全新的产品,首先须做摩擦磨损试验。但如果磨擦磨损形式无多大变化,仅产品尺寸、受载工况变化,则仅需做台架、模拟或实际运行试验即可。国外对一些关键部位的新产品考核极为严格,必需经实际运行试验,才干获准进行配套使用。
❿ 轴承主要是用什么钢制造
高纯度铁碳合金钢! 轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。由于轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性,因此要求轴承钢应具备:高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、必须的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐蚀性能。为了达到上述性能要求,对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布、脱碳等要求严格。轴承钢总体上向高质量、高性能和多品种方向发展。轴承用钢按特性及应用环境划分为:高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专用的特种轴承材料。 为适应高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的要求,需要研制一系列具有特殊性能的新型轴承钢。为了降低轴承钢的氧含量,发展了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技术。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼,发展成各种类型初炼炉加炉外精炼。目前,采用容量大于60吨初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧工艺生产轴承钢,以达到高质量、高效率、低能耗之目的。在热处理工艺方面,由车底式炉、罩式炉发展成连续可控气氛退火炉热处理。目前,连续热处理炉型最长为 150m,加工生产轴承钢的球化组织稳定和均匀,脱碳层小,消耗能量低。 20世纪70年代以来,随着经济发展和工业技术进步,轴承的应用范围扩大;而国际贸易的发展,又推动了轴承钢标准国际化和新技术、新工艺及新装备的开发和应用,效率高、质量高、成本低的配套技术和工艺装备应运而生。日本和德国等均建成了高洁净度、高质量的轴承钢生产线,使钢的产量迅速增加,钢的质量和疲劳寿命大幅度提高。日本和 瑞典生产的轴承钢的氧含量降到10ppm以下。80年代末期,日本山阳特钢公司的先进水平为5.4ppm,达到了真空重熔轴承钢的水平。 轴承的接触疲劳寿命对钢组织的均匀性非常敏感。提高洁净度(减少钢中的杂质元素和夹杂物含量),促使钢中的非金属夹杂物和碳化物细小均匀分布,可以提高轴承钢的接触疲劳寿命。轴承钢使用状态下的组织应是回火马氏体基体上均匀分布着细小的碳化物颗粒,这样的组织可以赋予轴承钢所需要的性能。高碳轴承钢中的主要合金元素有碳、铬、 硅、锰、钒等。 如何获得球化组织是轴承钢生产中的重要问题,控轧控冷是先进轴承钢的重要生产工艺。通过控轧或轧后快冷消除了网状碳化物,获得合适的预备组织,可以缩短轴承钢球化退火时间,细化碳化物,提高疲劳寿命。近年来,俄罗斯和日本采用低温控轧(800℃~850℃以下),轧后采用空冷加短时间退火,或完全取消球化退火工艺,就可得到合格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温加工也是新型技术。共析钢或高碳钢热加工前若具有细晶粒组织或在加工过程能形成细晶粒,则在(0.4~0. 6)熔化温度范围内,在一定应变速率下,呈现出超塑性。美国海军研究院(NSP)对5 2100钢进行了650℃温加工试验表明,在650℃下真应变 2.5不发生断裂。因此,有可能以650℃温加工来代替高温加工并与球化退火工艺结合起来,这对简化设备和工序、节约能源、提高质量有重要意义。 在热处理方面,在提高球化退火质量,获得细小、均匀、球形的碳化物以及缩短退火时间或取消球化退火工序的研究方面有了进展,即盘条生产采用两次组织退火,将拉拔后的720℃~730℃再结晶退火改为760 ℃的组织退火。这样可以得到硬度低、球化好、无网状碳化物的组织,关键要保证中间拉拔减面率≥14%。该工艺使热处理炉的效率提高25%~30%。连续式球化退火热处理技术是轴承钢热处理的发展方向。 各国都在研究和开发新型轴承钢,扩大应用和代替传统的轴承钢。如快速渗碳轴承钢,通过改变化学成分来提高渗碳速度,其中碳含量由传统的0.08%~0.20%提高到0.45%左右,渗碳时间由7小时缩短到30 分钟。开发了高频淬火轴承钢,用普通中碳钢或中碳锰、铬钢,通过高频加热淬火来代替普通轴承钢,既简化了生产工序又降低了成本,并提高了使用寿命。日本研制的GCr465、SCM465疲劳寿命比SUJ?2高2~4倍。由于在高温、腐蚀、润滑条件恶劣的环境下使用轴承愈来愈多,过去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不能满足使用要求,急需研制加工性能好、成本低、疲劳寿命长、能适合不同目的和用途的轴承用钢,如高温渗碳钢 M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M以及陶瓷轴承材料等。 针对GCr15SiMn钢淬透性低的弱点,我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接触疲劳寿命L10和L50分别比GCr15Si Mn提高73%和68%,在相同使用条件下,用G015SiMo钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来,我国还开发了能节约能源、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比,GCr4的冲击值提高了66%~104%,断裂韧性提高了67%,接触疲劳寿命L10提高了12%。GCr4钢轴承采用高温加热?表面淬火热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比,GCr4钢轴承的寿命明显提高,可用于重载高速列车轴承。 今后轴承钢主要向高洁净度和性能多样化两个方向发展。提高轴承钢的洁净度,特别是降低钢中的氧含量,可以明显延长轴承的寿命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲劳寿命可以延长1个数量级。为了延长轴承钢的寿命,人们多年来一直致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量。通过不懈的努力,轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前,我国可以将轴承钢中的最低氧含量控制在 10ppm左右。轴承使用环境的变化要求轴承钢必须具备性能的多样化。如设备转速的提高,需要准高温用(200℃以下)轴承钢(通常采用在 SUJ2钢的基础上提高Si含量、添加V和Nb的方法来达到抗软化和稳定尺寸的目的);腐蚀应用场合,需要开发不锈轴承钢;为了简化工艺,应该开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢;为了满足航空航天的需要,应开发高温轴承钢。