滾動(dòng)軸承鋼

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    滾動(dòng)軸承鋼(ball bearing steels)制造各類滾動(dòng)軸承套圈和滾動(dòng)體的鋼。軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)承受很高的交變應(yīng)力，除要求材料有較高的抗壓強(qiáng)度、接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性外，還要有一定的韌性、耐蝕性、良好的尺寸穩(wěn)定性和工藝性。

       高碳鉻軸承鋼于1901年首先出現(xiàn)于歐洲。1913年美國將其列為標(biāo)準(zhǔn)鋼種。70多年來，各國發(fā)展出許多提高軸承鋼純潔度和改善碳化物不均勻性的新工藝，真空脫氣、爐外精煉等技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軸承鋼生產(chǎn)，并以軸承鋼管材制造套圈，進(jìn)一步提高了鋼材利用率和軸承壽命。中國于1951年開始生產(chǎn)軸承鋼。
類別、性能、用途   

       現(xiàn)代的滾動(dòng)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（見表）。在軸承制造工業(yè)中應(yīng)用面廣、使用量大的是高碳鉻軸承鋼。

合金元素作用

        高的純潔度和良好的均勻組織是軸承鋼的主要質(zhì)量指標(biāo)，因此對(duì)軸承鋼中的非金屬夾雜物和碳化物不均勻性等，都在鋼材標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)不同使用條件，規(guī)定了合格級(jí)別。
       碳 是軸承鋼中主要強(qiáng)化元素。軸承鋼含碳量一般較高，使用狀態(tài)主要以隱晶針和細(xì)晶針狀馬氏體為基體，在組織中保留一定數(shù)量的淬火未溶碳化物，以提高鋼的耐磨性。而適當(dāng)降低鋼中的含碳量，可增加合金元素在基體中的溶解度，雖減少淬火未溶碳化物數(shù)量，但提高鋼的淬透性和接觸疲勞強(qiáng)度；反之，增加含碳量則有利于鋼的耐磨性。因此軸承鋼中的含碳量根據(jù)不同的用途來確定，通常控制在0.8～1.2％范圍內(nèi)。
       鉻 是形成碳化物的主要元素。高碳鉻鋼在各種熱處理狀態(tài)下都形成MC型碳化物（M表示金屬）。鉻可提高鋼的力學(xué)性能、淬透性和組織均勻性。還能增加鋼的耐蝕能力。鋼中含鉻量一般都不超過2.0％,鉬能取代鋼中的鉻，在增加鋼的淬透性上，鉬比鉻強(qiáng)，所以已發(fā)展了高淬透性的含鉬高碳鉻軸承鋼。
       硅、錳 在軸承鋼中能提高淬透性。利用硅、錳的典型鋼號(hào)為 GCr15SiMn。錳還可和鋼中的硫生成穩(wěn)定的MnS,硫化物常能包圍氧化物，形成以氧化物為核心的復(fù)合夾雜物，減輕氧化物對(duì)鋼的危害作用。
生產(chǎn)工藝

       軸承鋼一般用堿性電爐冶煉，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(shè)計(jì)對(duì)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(chǎn)生白點(diǎn)，所以鋼錠和鋼坯都要緩冷。航空用優(yōu)質(zhì)軸承鋼需用電渣重熔或真空自耗重熔等特殊方法冶煉。
       軸承鋼錠一般要在1200～1250高溫下進(jìn)行長時(shí)間擴(kuò)散退火，以改善碳化物偏析。熱加工時(shí)要控制爐內(nèi)氣氛，鋼坯加熱溫度不宜過高，保溫時(shí)間不宜過長，以免發(fā)生嚴(yán)重脫碳。終軋（鍛）溫度通常在800～900之間，過高易出現(xiàn)粗大網(wǎng)狀碳化物，過低易形成軋（鍛）裂紋。軋（鍛）材成品應(yīng)快冷至650,以防止?jié)B碳體在晶界上呈網(wǎng)狀析出，有條件時(shí)可采用控制軋制工藝。
      為了取得良好的切削性和淬火前的預(yù)組織，冷加工用軸承鋼材要進(jìn)行完全的球化退火退火溫度一般為780～800,退火時(shí)要防止脫碳。如果軋制鋼材存在過粗的網(wǎng)狀滲碳體，則退火前需先進(jìn)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(yīng)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(wěn)定，因此常需在淬火后進(jìn)行-80（或更低溫度）冷處理和在 120～140下進(jìn)行長時(shí)間的穩(wěn)定化處理。