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[推荐]轴承钢简介

轴承是转动部件中不可缺少的重要零件,它在高速运转的同时,还承受着高而集中的周期性交变载荷,接触应力大,同时又因滚珠和轴承套之间接触面积很小,工作时不但有转动,而且还有滑动,从而产生强烈的摩擦现象。铬滚动轴承钢是轴承专用钢,目前已不仅用于制造滚动轴承,同时也用来制造冷冲模、轧辊、量具等工具,使用效果较满意。

  轴承钢中wC)在1%左右,wCr)在0.5%~1.65%。其中wCr)为1.5%GCr15钢应用最为广泛。因这种钢的含合金量较低,但具有高强度、高弹性极限、高的硬度和耐磨性,以及良好的接触疲劳强度和良好的淬透性,同时还具有一定的韧性和抗腐蚀能力,热处理工艺也较为简单等优点。各种牌号的轴承钢的化学成分见下表


轴承钢的化学成分

钢号化学成分(质量分数,%)
CMnSiCrSP
GCr61.05~1.150.20~0.400.15~0.350.40~0.70≤0.02≤0.027
GCr91.00~1.100.20~0.400.15~0.350.90~1.20
GCr9SiMn1.00~1.100.90~1.200.40~0.700.90~1.20
GCr150.95~1.050.20~0.400.15~0.351.30~1.65≤0.02≤0.027
GCr155SiMn0.95~1.050.90~1.200.40~0.651.30~1.65

  轴承钢中的铬是碳化物形成的元素,在过共析钢中不仅会显著改变钢中碳化物的分布形态、颗粒大小,而且还将置换铁形成铬的合金渗碳体。在退火时合金渗碳体集聚倾向比无铬渗碳体小,因此铬轴承钢中碳化物颗粒细小,分布均匀,热处理可显著提高钢的硬度、强度、耐磨性等各项指标,铬元素还能明显提高钢的淬透性能。但w(Cr)不能高于1.65%,否则会使残留奥氏量增加而降低硬度。为了消除轴承钢化学成分偏析和初步成形,均需经过锻造,其始锻温度为1120,终锻温度在800~850之间。锻后硬度较高,基体为细珠光体,不利于切削加工。为了给最终淬火处理准备好良好的原始组织,同时能得到优越的可加工性能,必须经过球化退火,使碳化物完全球化,硬度下降到120~180HBW,这样的组织可加工性能好,过热敏感性低,淬火回火后的残留碳化物细小且分布均匀,因此轴承钢的耐磨性、弯曲疲劳强度、冲击韧度均较高。GCr15钢常用的球化退火工艺为:780~810℃加热,保温3~6h,缓冷至650℃出炉室冷。


轴承钢零件在生产中常见的缺陷形成:

1

 因淬火加热温度偏低或保温时间不足,出现团块状或网状托氏体,冷却速度不够时出现贝氏体,甚至出现树枝状或针状托氏体。

2

 淬火加热时工件表面受氧气侵蚀扩散,使表层出现贫铬区,淬火后表面出现托氏体网或托氏体层,称为黑色组织,使表面硬度降低,耐磨性变差。

3

 淬火加热时工件表面脱碳,使表面硬度降低或引起淬火开裂。

4

 工件薄厚不均时,在保温时间不足的情况下,淬火后易于在相对较厚处出现软点。

5

 在磨削加工时,因砂轮太钝、太细或太硬,进给量太大或冷却不当等情况,都会引起轴承钢工件的磨削退火、烧伤或开裂等缺陷。

  GCr15钢的淬火温度为835~850℃,大截面工件或采用分级淬火时,淬火温度可适当提高到850~870℃。在制作要求尺寸稳定的量具时,淬火后应立即进行冷处理,以减少残留奥氏体量,从而稳定其尺寸。

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