轴承钢是用于制造滚动轴承的滚珠,滚柱和套筒等的钢种,也可用于制作精密量具,冷冲模,机床丝杠及柴油机油泵的精密偶件。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格,是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。
分类
轴承钢分为:全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。有的国家增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似,分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。
种类
我国目前已生产高碳铬不锈轴承钢,主要钢号有9Cr18;渗碳轴承钢,主要钢号有G20CrMo;铬轴承钢,主要钢号有GCr15;含碳量ωc为1%左右,含铬量ωcr为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类。
规格和外观质量
规格主要有圆钢、扁钢、钢丝,钢材表面应加工良好。不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。冷拉钢表面还应光滑、干净、无氧化皮。
技术标准
轴承钢生产主要执行GB/T18254-2002标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议,其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T18254-2002标准,GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤1.0级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T18254-2002标准。
生产工艺流程
50吨UHP电炉冶炼→60吨LF炉精炼→60吨VD炉真空处理→合金钢矩形坯连铸(260mm×300mm、180mm×220mm)→缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。
轴承钢材料及冶金质量性能要求
为了满足以上对动轴承的性能的要求,对轴承钢材料提出了以下一些基本的性能要求:
1)高的接触疲劳强度,
2)热处理后应具有高的硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度,
3)高的耐磨性、低的摩擦系数,
4)高的弹性极限,
5)良好的冲击韧性和断裂韧性,
6)良好的尺寸稳定性,
7)良好的防锈性能,
8)良好的冷、热加工性能。
根据以上对轴承用钢的基本要求,对轴承用钢的冶金质量提出以下的基本要求;
①严格的化学成分要求;
②较高的尺寸精度要求,对于使用在高速镦锻机上锻造的热轧退火棒料,应该对其尺寸精度有更高的要求;
③特别严格的纯洁度要求;
④严格的低倍组织和显微(高倍)组织要求;
⑤特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求:表面缺陷包括表面裂纹、表面夹渣、毛刺、折迭、结疤、氧化皮等;内部缺陷包括缩孔、气泡、白点、过烧、严重的疏松和偏析、显微孔隙等;
⑥严格的碳化物不均匀性要求;
⑦严格的表面脱碳层深度要求;
⑧其他要求:例如轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态等。
用途:除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具、丝锥等。