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如何獲得潔凈的軸承鋼

發布時間:2023-07-17 09:46:13

① 軸承鋼是低合金鋼嗎

高純度鐵碳合金鋼!
軸承鋼主要用於製造滾動軸承的滾動體和套圈。由於軸承應具備長壽命、高精度、低發熱量、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展。軸承用鋼按特性及應用環境劃分為: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,需要研製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,發展成各種類型初煉爐加爐外精煉。目前,採用容量大於60噸初煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝生產軸承鋼,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、罩式爐發展成連續可控氣氛退火爐熱處理。目前,連續熱處理爐型最長為 150m,加工生產軸承鋼的球化組織穩定和均勻,脫碳層小,消耗能量低。

20世紀70年代以來,隨著經濟發展和工業技術進步,軸承的應用范圍擴大;而國際貿易的發展,又推動了軸承鋼標准國際化和新技術、新工藝及新裝備的開發和應用,效率高、質量高、成本低的配套技術和工藝裝備應運而生。日本和德國等均建成了高潔凈度、高質量的軸承鋼生產線,使鋼的產量迅速增加,鋼的質量和疲勞壽命大幅度提高。日本和 瑞典生產的軸承鋼的氧含量降到10ppm以下。80年代末期,日本山陽特鋼公司的先進水平為5.4ppm,達到了真空重熔軸承鋼的水平。

軸承的接觸疲勞壽命對鋼組織的均勻性非常敏感。提高潔凈度(減少鋼中的雜質元素和夾雜物含量),促使鋼中的非金屬夾雜物和碳化物細小均勻分布,可以提高軸承鋼的接觸疲勞壽命。軸承鋼使用狀態下的組織應是回火馬氏體基體上均勻分布著細小的碳化物顆粒,這樣的組織可以賦予軸承鋼所需要的性能。高碳軸承鋼中的主要合金元素有碳、鉻、 硅、錳、釩等。

如何獲得球化組織是軸承鋼生產中的重要問題,控軋控冷是先進軸承鋼的重要生產工藝。通過控軋或軋後快冷消除了網狀碳化物,獲得合適的預備組織,可以縮短軸承鋼球化退火時間,細化碳化物,提高疲勞壽命。近年來,俄羅斯和日本採用低溫控軋(800℃~850℃以下),軋後採用空冷加短時間退火,或完全取消球化退火工藝,就可得到合格的軸承鋼組織。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過程能形成細晶粒,則在(0.4~0. 6)熔化溫度范圍內,在一定應變速率下,呈現出超塑性。美國海軍研究院(NSP)對5 2100鋼進行了650℃溫加工試驗表明,在650℃下真應變 2.5不發生斷裂。因此,有可能以650℃溫加工來代替高溫加工並與球化退火工藝結合起來,這對簡化設備和工序、節約能源、提高質量有重要意義。

在熱處理方面,在提高球化退火質量,獲得細小、均勻、球形的碳化物以及縮短退火時間或取消球化退火工序的研究方面有了進展,即盤條生產採用兩次組織退火,將拉拔後的720℃~730℃再結晶退火改為760 ℃的組織退火。這樣可以得到硬度低、球化好、無網狀碳化物的組織,關鍵要保證中間拉拔減面率≥14%。該工藝使熱處理爐的效率提高25%~30%。連續式球化退火熱處理技術是軸承鋼熱處理的發展方向。

各國都在研究和開發新型軸承鋼,擴大應用和代替傳統的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼,通過改變化學成分來提高滲碳速度,其中碳含量由傳統的0.08%~0.20%提高到0.45%左右,滲碳時間由7小時縮短到30 分鍾。開發了高頻淬火軸承鋼,用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過高頻加熱淬火來代替普通軸承鋼,既簡化了生產工序又降低了成本,並提高了使用壽命。日本研製的GCr465、SCM465疲勞壽命比SUJ?2高2~4倍。由於在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環境下使用軸承愈來愈多,過去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求,急需研製加工性能好、成本低、疲勞壽命長、能適合不同目的和用途的軸承用鋼,如高溫滲碳鋼 M50NiL、易加工不銹軸承鋼50X18M以及陶瓷軸承材料等。

針對GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點,我國開發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的接觸疲勞壽命L10和L50分別比GCr15Si Mn提高73%和68%,在相同使用條件下,用G015SiMo鋼製造的軸承的使用壽命是GCr15SiMo鋼的兩倍。近年來,我國還開發了能節約能源、節約資源和抗沖擊的GCr4軸承鋼。與GCr15相比,GCr4的沖擊值提高了66%~104%,斷裂韌性提高了67%,接觸疲勞壽命L10提高了12%。GCr4鋼軸承採用高溫加熱?表面淬火熱處理工藝。與全淬透的GCr15鋼軸承相比,GCr4鋼軸承的壽命明顯提高,可用於重載高速列車軸承。

今後軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣化兩個方向發展。提高軸承鋼的潔凈度,特別是降低鋼中的氧含量,可以明顯延長軸承的壽命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲勞壽命可以延長1個數量級。為了延長軸承鋼的壽命,人們多年來一直致力於開發應用精煉技術來降低鋼中的氧含量。通過不懈的努力,軸承鋼中的最低氧含量已從20世紀60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前,我國可以將軸承鋼中的最低氧含量控制在 10ppm左右。軸承使用環境的變化要求軸承鋼必須具備性能的多樣化。如設備轉速的提高,需要准高溫用(200℃以下)軸承鋼(通常採用在 SUJ2鋼的基礎上提高Si含量、添加V和Nb的方法來達到抗軟化和穩定尺寸的目的);腐蝕應用場合,需要開發不銹軸承鋼;為了簡化工藝,應該開發高頻淬火軸承鋼和短時滲碳軸承鋼;為了滿足航空航天的需要,應開發高溫軸承鋼。

② 軸承鋼的冶煉質量基本要求是什麼

滾動軸承的使用壽命和可靠性很大程度上與軸承用鋼的冶煉質量有著密切的關系。由於軸承鋼所具有的特性,對冶煉質量的要求比一般工業用鋼要嚴格得多,如鋼的化學成分、純潔度、組織和均勻性等。一、嚴格的化學成分要求一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,並含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性,又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。但當鉻含量超過1.65%時,淬火後會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,增加碳化物的不均勻性,降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此,高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制軸承鋼中的化學成分,才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。二、高精度的尺寸要求滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是因為大部分軸承零件都要經過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生產率,絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型,鋼球是經過冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子也是經過冷鐓成型。如果鋼材的尺寸精度不高,就無法精確地計算下料尺寸和重量,而不能保證軸承零件的產品質量,也容易造成設備和模具的損壞。三、特別嚴格的純潔度要求鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,純潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大,由於在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來,嚴重影響軸承零件精加工後的表面質量。因此,為了提高軸承的使用壽命和可靠性,必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。四、嚴格的低倍組織和顯微(高倍)組織要求軸承鋼的低倍組織是指一般疏鬆、中心疏鬆和扁析,顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網狀、帶狀和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性與脆性夾雜物相同。網狀碳化物降低鋼的沖擊韌性,並使之組織不均勻,在淬火時容易變形與開裂。帶狀碳化物影響退火和淬火回火組織以及接觸疲勞強度。低、高倍組織的優劣對滾動軸承的性能和使用壽命有很大的影響,所以,在軸承材料標准中對低、高倍組織有著嚴格的要求。五、特別嚴格的表面缺陷和內部缺陷要求對軸承鋼而言,表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等,內部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏鬆和偏析等。這些缺陷對於軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響,在軸承材料標准中明確規定不允許出現這些缺陷。六、特別嚴格的碳化物不均勻性要求在軸承鋼中,如果出現嚴重的碳化物分布不均勻,則在熱處理加工過程中就容易造成組織和硬度的不均勻,鋼的組織不均勻性對接觸疲勞強度有較大的影響。另外,嚴重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時產生裂紋,碳化物不均勻性還會導致軸承的壽命降低因此,在軸承材料標准中,對不同規格的鋼材均有明確的特別要求。七、特別嚴格的表面脫碳層要求在軸承材料標准中對鋼材表面脫碳層有著嚴格的規定,如果表面脫碳層超出標準的規定范圍,且在熱處理前的加工過程中又沒有將其全部清除掉,則在熱處理淬火過程中就容易產生淬火裂紋,造成零件的報廢。八、其他要求在軸承鋼材料標准中還對軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗、交貨狀態、標識等有嚴格的要求。
動彈NTN軸承的使用壽命和可靠性很大程度上與NTN軸承用鋼的冶煉質量有著緊密親密的關系。因為NTN軸承鋼所具有的特性,對冶煉質量的要求比一般產業用鋼要嚴格得多,如鋼的化學成分、貞潔度、組織和平均性等。
一、嚴格的化學成分要求
一 般NTN軸承用鋼主要是高碳鉻NTN軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,並含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理機能、進步淬 透性、組織平均性、回火不亂性,又可以進步鋼的防銹機能和磨削機能。但當鉻含量超過1.65%時,淬火後會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸不亂性,增 加碳化物的不平均性,降低鋼的沖擊韌性和疲憊強度。為此,高碳鉻NTN軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制NTN軸承鋼中的化學成 分,才能通過熱處理工序獲得知足NTN軸承機能的組織和硬度。
二、高精度的尺寸要求
動彈NTN軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是由於大 部門NTN軸承零件都要經由壓力成型。為了節省材料和進步勞動出產率,絕大部門NTN軸承套圈都是經由鑄造成型,鋼球是經由冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子 也是經由冷鐓成型。假如鋼材的尺寸精度不高,就無法精確地計算下料尺寸和重量,而不能保證NTN軸承零件的產品質量,也輕易造成設備和模具的損壞。
三、特別嚴格的貞潔度要求
鋼 的貞潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,貞潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。NTN軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致NTN軸承早期疲憊剝 落、明顯降低NTN軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大,因為在加工過程中輕易從金屬基體上剝落下來,嚴峻影響NTN軸承零件精加工後的表面質 量。

③ 請問一般軸承是怎麼加工出來的,求詳細的工藝流程

軸承零件在消費歷程中,要經過許多道冷、熱加工工序,為了滿意少量量、高效力、高質量的請求,軸承鋼應具備良好的加工性能。例如,冷、熱成型性能,切削加工性能,淬透性等。

軸承鋼除了上述基礎請求外,還應當到達化學成分恰當、外部組織平均、非金屬攙雜物少、外部外表缺點契合規范以及外表脫碳層不超越規則濃度等請求。

為了避免軸承零件和成品在加工、寄放和運用歷程中被侵蝕生銹,請求軸承鋼應具備良好的防銹性能。

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軸承鋼的特點:

一、接觸疲勞強度

軸承在周期負荷的作用下,接觸外表很輕易發作疲憊破壞,即涌現龜裂剝落,這是軸承的重要破壞情勢。因而,為了進步軸承的運用壽命,軸承鋼必需具備很高的接觸疲憊強度。

二、耐磨性能

軸承任務時,套圈、滾動體和維持架之間不只發作滾動摩擦,而且也會發作滑動摩擦,從而使軸承零件一直地磨損。為了增加軸承零件的磨損,維持軸承精度穩固性,延伸運用壽命,軸承鋼應有很好的耐磨性能。

三、硬度

硬度是軸承質量的重要質量之一,對接觸疲憊強度、耐磨性、彈性極限都有間接的影響。軸承鋼在運用狀況下的硬度個別要到達HRC61~65,能力使軸承取得較高的接觸疲憊強度和耐磨性能。



④ 軸承鋼因該滿足什麼樣的力學性能

滾動軸承要在拉伸、壓縮、彎形、交變、剪切等復雜應力條件和超高應力環專境下,高速度、屬長時間地工作。因此,為了保證軸承具有良好的性能和較高的壽命,對軸承鋼的質量要求非常嚴格,主要有以下幾方面:
(1)化學成分。由於軸承鋼的物理性質、化學性質、機械性能和金相組織等基本性質均由化學成分決定,所以化學成分必須符合標准。
(2)潔凈程度。由於非金屬夾雜物將破壞了基體的連續性,是造成軸承早期疲勞、剝落的主要原因之一。因此,要求軸承鋼中非金屬夾雜量越少越好。
(3)內部質量。宏觀質量要求軸承鋼材的內部偏析、疏鬆控制在一定范圍內。微觀質量要求軸承鋼材內部組織要均勻,碳化物分布要分散、細小。
(4)表面質量。軸承鋼材表面不得有裂紋、折疊、拉裂、結疤和夾渣,表面要潔凈,不得有銹蝕、麻凹等缺陷,不得有嚴重的脫碳現象。
(5)尺寸公差。鍛造鋼材尺寸公差一般按GB908-72標准,熱軋鋼材尺寸公差按GB702-86,冷拉鋼材按GB905-82標准,冷拉鋼絲按YB 245-64標准。

⑤ 製造滾動軸承用的鋼材需要具備哪些性能要求

一、接觸疲勞強度,軸承在周期負荷的作用下,接觸表面很容易發生疲勞破壞,即出現龜裂剝落,這是軸承的主要損壞形式。因此,為了提高軸承的使用壽命,軸承鋼必須具有很高的接觸疲勞強度。

二、耐磨性能,軸承工作時,套圈、滾動體和保持架之間不僅發生滾動摩擦,而且也會發生滑動摩擦,從而使軸承零件不斷地磨損。為了減少軸承零件的磨損,保持軸承精度穩定性,延長使用壽命,軸承鋼有很好的耐磨性能。

三、硬度,硬度是軸承質量的重要質量之一,對接觸疲勞強度、耐磨性、彈性極限都有直接的影響。軸承鋼在使用狀態下的硬度一般要達到HRC61~65,才能使軸承獲得較高的接觸疲勞強度和耐磨性能。

四、防銹性能,為了防止軸承零件和成品在加工、存放和使用過程中被腐蝕生銹,要求軸承鋼具有良好的防銹性能。

五、加工性能,軸承零件在生產過程中,要經過許多道冷、熱加工工序,為了滿足大批量、高效率、高質量的要求,軸承鋼具備良好的加工性能。例如,冷、熱成型性能,切削加工性能,淬透性等。

軸承鋼除了上述基本要求外,還達到化學成分適當、內部組織均勻、非金屬夾雜物少、內部表面缺陷符合標准以及表面脫碳層不超過規定濃度等要求,這些項目在原材料標准中都有明確的規定。

軸承零件常用材料主要有:高碳鉻軸承鋼、滲碳鋼(如20Cr2Ni4A、15Mn、20Cr2MnMoA)、高溫軸承鋼(如Cr4Mo4V、
Cr14Mo4、Cr15Mo4V、W18Cr4V)、不銹軸承鋼(9Cr18、9Cr18Mo、1Cr18Ni9Ti)、真空脫氣鋼、防磁軸承鋼等,其中最常用的是高碳鉻軸承鋼。高碳鉻軸承鋼的基本鋼號有GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn,它是我國軸承製造工業中用途最廣、用量最大的鋼種,具備良好的耐磨性能和接觸疲勞性能,有較理想的加工性能,具備一定的彈性和韌性。

⑥ 軸承鋼的技術標准有哪些要求

軸承鋼生產主要執行GB/T18254-2002標准和適應於精鍛軸承用戶要求的萊鋼GCr15JD質量協議,其中GCr15JD協議質量要求嚴於GB/T18254-2002標准,GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析級別≤1.0級、成分控制、定尺和尺寸偏差等均嚴於GB/T18254-2002標准。
軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格,是所有鋼鐵生產中要求最嚴格的鋼種之一。1976年國際標准化組織ISO將一些通用的軸承鋼號納入國際標准,將軸承鋼分為:全淬透型軸承鋼、表面硬化型軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼等四類共17個鋼號。
有的國家增加一個類別為特殊用途的軸承鋼或合金。我國已納入標準的軸承鋼分類方法與ISO相似,分別對應為高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹耐蝕軸承鋼、高溫軸承鋼四大類。近五十年來我國還在軸承鋼鋼種及其軸承用材料方面,如無鉻軸承鋼、中碳軸承鋼、特殊用途軸承鋼及合金、金屬陶瓷等取得了很大的進展。
一、基本要求
根據以上對軸承用鋼的基本要求,對軸承用鋼的冶金質量提出以下的基本要求;
①嚴格的化學成分要求。
一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的鉻,並含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性,又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。
但當鉻含量超過1.65%時,淬火後會增加鋼中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,增加碳化物的不均勻性,降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此,高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1,65%以下。只有嚴格控制軸承鋼中的化學成分,才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。
②較高的尺寸精度要求,對於使用在高速鐓鍛機上鍛造的熱軋退火棒料,應該對其尺寸精度有更高的要求。
滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高,這是因為大部分軸承零件都要經過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生產率,絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型,鋼球是經過冷鐓或熱軋成型,小尺寸的滾子也是經過冷鐓成型。如果鋼材的尺寸精度不高,就無法精確地計算下料尺寸和重量,而不能保證軸承零件的產品質量,也容易造成設備和模具的損壞。
③特別嚴格的純潔度要求。
鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少,純潔度越高,鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、硅酸鹽等有害夾雜物是導致軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特別是脆性夾雜物危害最大,由於在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來,嚴重影響軸承零件精加工後的表面質量。因此,為了提高軸承的使用壽命和可靠性,必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。
④嚴格的低倍組織和顯微(高倍)組織要求。
軸承鋼的低倍組織是指一般疏鬆、中心疏鬆和偏析,顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網狀、帶狀和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性與脆性夾雜物相同。網狀碳化物降低鋼的沖擊韌性,並使之組織不均勻,在淬火時容易變形與開裂。帶狀碳化物影響退火和淬火回火組織以及接觸疲勞強度。低、高倍組織的優劣對滾動軸承的性能和使用壽命有很大的影響,所以,在軸承材料標准中對低、高倍組織有著嚴格的要求。
⑤特別嚴格的表面缺陷和內部缺陷要求。
對軸承鋼而言,表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等,內部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏鬆和偏析等。這些缺陷對於軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響,在軸承材料標准中明確規定不允許出現這些缺陷。
⑥嚴格的碳化物不均勻性要求。
在軸承鋼中,如果出現嚴重的碳化物分布不均勻,則在熱處理加工過程中就容易造成組織和硬度的不均勻,鋼的組織不均勻性對接觸疲勞強度有較大的影響。另外,嚴重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時產生裂紋,碳化物不均勻性還會導致軸承的壽命降低因此,在軸承材料標准中,對不同規格的鋼材均有明確的特別要求。
⑦嚴格的表面脫碳層深度要求。
在軸承材料標准中對鋼材表面脫碳層有著嚴格的規定,如果表面脫碳層超出標準的規定范圍,且在熱處理前的加工過程中又沒有將其全部清除掉,則在熱處理淬火過程中就容易產生淬火裂紋,造成零件的報廢。
⑧其他要求。
在軸承鋼材料標准中還對軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗、交貨狀態、標識等有嚴格的要求。
二、性能要求
為了滿足以上對動軸承的性能的要求,對軸承鋼材料提出了以下一些基本的性能要求:
1)高的接觸疲勞強度,
2)熱處理後應具有高的硬度或能滿足軸承使用性能要求的硬度,
3)高的耐磨性、低的摩擦系數,
4)高的彈性極限,
5)良好的沖擊韌性和斷裂韌性,
6)良好的尺寸穩定性,
7)良好的防銹性能,
8)良好的冷、熱加工性能。
三、製造要求
夾雜物的含量和鋼中氧含量密切相關,氧含量越高,夾雜物數量就越多,壽命就越短。
夾雜物和碳化物粒徑越大、分布越不均勻,使用壽命也越短,而它們的大小、分布狀況與使用的冶煉工藝和冶煉質量密切相關,生產軸承鋼的主要工藝是連鑄以及電爐冶煉+電渣重熔工藝冶煉,還有少量採用真空感應+真空自耗的雙真空或+多次真空自耗等工藝來提高軸承鋼的質量。
對軸承鋼的冶煉質量要求很高,需要嚴格控制硫、磷、氫等含量以及非金屬夾雜物和碳化物的數量、大小和分布狀況,因為非金屬夾雜物和碳化物的數量、大小和分布狀況對軸承鋼的使用壽命影響很大,往往軸承的失效就是在大的夾雜或碳化物周圍產生的微裂紋擴展而成。

⑦ 解析:滾動軸承鋼生產工藝及熱處理

適於製造在不同環境中工作的各類滾動軸承套圈和滾動體的鋼,統稱為(滾珠) 滾動軸承鋼 。由於對軸承能適應的工作環境不同,如低溫、高溫、耐銹蝕、防磁性、耐振動沖擊等,軸承鋼可以是專用的碳鉻軸承鋼,也可以採用工具鋼、結構鋼、不銹鋼及耐熱鋼。目前使用最廣的是碳鉻軸承鋼。下面就讓我們一起來了解下 滾動軸承鋼 的相關知識介紹吧!

滾動軸承鋼介紹

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。

為了滿足軸承在不同工作情況下的使用要求,還發展了特殊用途的軸承鋼,如製造軋鋼機軸承用的耐沖擊滲碳軸承鋼、航空發動機軸承用的高溫軸承鋼和在腐蝕介質中工作的不銹軸承鋼等。

滾動軸承鋼分類

現代的滾動軸承鋼可分為高碳鉻軸承鋼、滲碳鉻軸承用鋼、不銹軸承用鋼和高溫軸承用鋼四大類。在軸承製造工業中應用面廣、使用量大的是高碳鉻軸承鋼。

滾動軸承鋼生產工藝

軸承鋼一般用鹼性電爐冶煉,也可加爐外真空脫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布都有很大影響。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℃高溫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,鋼坯加熱溫度不宜過高,保溫時間不宜過長,以免發生嚴重脫碳。終軋(鍛)溫度通常在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制工藝。

為了取得良好的切削性和淬火前的預組織,冷加工用軸承鋼材要進行完全的球化退火。退火溫度一般為780~800℃,退火時要防止脫碳。如果軋制鋼材存在過粗的網狀滲碳體,則退火前需先進行正火處理。鉻軸承鋼通常在830~860℃之間加熱,油淬,150~180℃回火。精密軸承的組織中,應盡可能降低殘余奧氏體量或使殘余奧氏體在使用過程中保持穩定,因此常需在淬火後進行-80℃(或更低溫度)冷處理和在 120~140℃下進行長時間的穩定化處理。

滾動軸承鋼熱處理

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要步驟之一。滾動軸承鋼熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易於控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或滾動軸承鋼,以至浮動粒子進行間接加熱。 滾動軸承鋼加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。

因而滾動軸承鋼通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。 加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的滾動軸承鋼材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得需要的組織。另外轉變需要一定的時間,因此當滾動軸承鋼工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。

編輯總結:通過以上對滾動軸承鋼及其熱處理的分析,我們已經可以初步了解滾動軸承鋼的基本信息。滾動軸承鋼離我們日常生活比較遙遠,但是這類產品對於工業生產十分重要。對於用戶來說,如果需要這類產品就要對它對更多了解。

⑧ 如何獲得GCr9軸承鋼,在熱處理時候注意什麼

GCr9軸承鋼耐磨性和淬透性比GCr6鋼高,切削加工性尚可,冷應變塑性中等,焊接性差,對白點形成也較敏感,熱處理有回火脆性傾向。 用於製造直徑13.5-25.4mm的鋼球,直徑10.3-18.5mm的圓錐滾子,直徑9.4-17.2的圓柱滾子和直徑9.2-17.1的球面滾子。GCr9鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火後具有較高的硬度、均勻的組織、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等,切削性能一般,焊接性能差,對形成白點敏感性能大,有回火脆性。

用於製作各種軸承套圈和滾動體.例如:製作內燃機、電動機車、汽車、拖拉機、機床、軋鋼機、鑽探機、礦山機械、通用機械,以及高速旋轉的個高載荷機械傳動軸承的鋼球、滾子和套圈. 除做滾珠、軸承套圈等外,有時也用來製造工具,如沖模、量具。

GCr9軸承鋼熱處理工藝
其熱處理制度為:鋼棒退火,鋼絲退火或830-840度油淬。
熱處理工藝參數:
1.普通退火:790-810度加熱,爐冷至650度後,空冷——HB170-207
2.等溫退火:790-810度加熱,710-720度等溫,空冷——HB207-229
3.正 火:900-920度加熱,空冷——HB270-390
4.高溫回火:650-700度加熱,空冷——HB229-285
5.淬 火:860度加熱,油淬——HRC62-66
6.低溫回火:150-170度回火,空冷——HRC61-66
7.碳氮共滲:820-830度共滲1.5-3小時,油淬,-60度至-70度深冷處理 +150度至+160回火,空冷——HRC≈67

注意事項:由於此鋼容易產生白點缺陷,大型工模具熱處理容易開裂,採用緩慢加熱或690℃長時間(大於5h)分段等溫可以降低開裂概率,奧氏體化溫度選擇810℃±10℃,保溫系數a=1.6~0.9min/mm。大於60mm直徑的工件需要水油雙液淬火。

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