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製造各類(lèi)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。
高碳鉻軸承鋼於1901年首先出現(xiàn)於歐洲。1913年美國(guó)將其列為標(biāo)準(zhǔn)鋼種。70多年來(lái)﹐各國(guó)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)用於軸承鋼生產(chǎn)﹐并以軸承鋼管材製造套圈﹐進(jìn)一步提高了鋼材利用率和軸承壽命。中國(guó)於1951年開(kāi)始生產(chǎn)軸承鋼。
類(lèi)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(lèi)(見(jiàn)表 軸承鋼典型鋼種的特性和用途 )。在軸承製造工業(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﹐增加含碳量則有利於鋼的耐磨性。因此軸承鋼中的含碳量根據(jù)不同的用途來(lái)確定﹐通�？刂圃�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(guò)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(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(zhǎng)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(guò)高﹐保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)﹐以免發(fā)生嚴(yán)重脫碳。終軋(鍛)溫度通常在800～900之間﹐過(guò)高易出現(xiàn)粗大網(wǎng)狀碳化物﹐過(guò)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)可採(cǎi)用控制軋製工藝。
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。如果軋製鋼材存在過(guò)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)儘可能降低殘餘奧氏體量或使殘餘奧氏體在使用過(guò)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(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定化處理。 |
