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剝析軸承的材料?軸承鋼的未來發(fā)展的方向

訪問量：45 發(fā)布時間：2024-03-23

滾珠軸承制造廠家分享：什么是軸承鋼？主要用于什么呢？青島中瑞德軸承專家給你解疑：

軸承鋼應(yīng)具備：高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲憊強度、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。為什么要具備這樣的性能呢？因為軸承應(yīng)具備長壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性，并且軸承鋼主要用于制造轉(zhuǎn)動軸承的轉(zhuǎn)動體和套圈。為了達到上述性能要求，對軸承鋼的化學(xué)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(zhì)量、高性能和多品種方向發(fā)展。軸承用鋼按特性及應(yīng)用環(huán)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(yīng)高溫、高速、高負荷、耐蝕、抗輻射的要求，需要研制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(fā)展了真空冶煉、電渣重熔、電子束重熔等軸承鋼的冶煉技術(shù)。而大批量軸承鋼的冶煉由電弧爐熔煉，發(fā)展成各種類型初煉爐加爐外精煉。目前，采用容量大于60噸初煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝生產(chǎn)軸承鋼，以達到高質(zhì)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(fā)展成連續(xù)可控氣氛退火爐熱處理。目前，連續(xù)熱處理爐型最長為150m，加工生產(chǎn)軸承鋼的球化組織穩(wěn)定和均勻，脫碳層小，消耗能量低。

20世紀(jì)70年代以來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步，軸承的應(yīng)用范圍擴大;而國際貿(mào)易的發(fā)展，又推動了軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)國際化和新技術(shù)、新工藝及新裝備的開發(fā)和應(yīng)用，效率高、質(zhì)量高、本錢低的配套技術(shù)和工藝裝備應(yīng)運而生。日本和德國等均建成了高潔凈度、高質(zhì)量的軸承鋼生產(chǎn)線，使鋼的產(chǎn)量迅速增加，鋼的質(zhì)量和疲憊壽命大幅度進步。日本和瑞典生產(chǎn)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。

軸承的接觸疲憊壽命對鋼組織的均勻性非常敏感。進步潔凈度(減少鋼中的雜質(zhì)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，可以進步軸承鋼的接觸疲憊壽命。軸承鋼使用狀態(tài)下的組織應(yīng)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

這是軸承鋼生產(chǎn)中的重要題目，控軋控冷是先進軸承鋼的重要生產(chǎn)工藝。通過控軋或軋后快冷消除了網(wǎng)狀碳化物，獲得合適的預(yù)備組織，可以縮短軸承鋼球化退火時間，細化碳化物，進步疲憊壽命。近年來，俄羅斯和日本采用低溫控軋(800℃～850℃以下)，軋后采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(shù)。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(nèi)，在一定應(yīng)變速率下，呈現(xiàn)出超塑性。美國海軍研究院(NSP)對52100鋼進行了650℃溫加工試驗表明，在650℃下真應(yīng)變2.5不發(fā)生斷裂。因此，有可能以650℃溫加工來代替高溫加工并與球化退火工藝結(jié)合起來，這對簡化設(shè)備和工序、節(jié)約能源、進步質(zhì)量有重要意義。

在熱處理方面，在進步球化退火質(zhì)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(chǎn)采用兩次組織退火，將拉拔后的720℃～730℃再結(jié)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(wǎng)狀碳化物的組織，關(guān)鍵要保證中間拉拔減面率14%。該工藝使熱處理爐的效率進步25%～30%。連續(xù)式球化退火熱處理技術(shù)是軸承鋼熱處理的發(fā)展方向。

各國都在研究和開發(fā)新型軸承鋼，擴大應(yīng)用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼，通過改變化學(xué)成分來進步滲碳速度，其中碳含量由傳統(tǒng)的0.08%～0.20%進步到0.45%左右，滲碳時間由7小時縮短到30分鐘。開發(fā)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(chǎn)工序又降低了本錢，并進步了使用壽命。日本研制的GCr465、SCM465疲憊壽命比SUJ2高2～4倍。由于在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來愈多，過往使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求，急需研制加工性能好、本錢低、疲憊壽命長、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。

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