滾動軸承鋼生產(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)計對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，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。

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，因此對軸承鋼中的非金屬夾雜物和碳化物不均勻性等，都在鋼材標準中根據(jù)不同使用條件，規(guī)定了合格級別。

碳 是軸承鋼中主要強化元素。

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M3C型碳化物（M表示金屬）。鉻可提高鋼的力學性能、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，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合夾雜物，減輕氧化物對鋼的危害作用。

現(xiàn)代的滾動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。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。

滾動軸承鋼（rolling bearing steel）是用于制造滾動軸承的滾動體和內(nèi)外套圈的鋼，通常在淬火狀態(tài)下使用。滾動軸承在工作中需承受很高的交變載荷，滾動體與內(nèi)外圈之間的接觸應(yīng)力大，同時又工作在潤滑劑介質(zhì)中。因此，滾動軸承鋼具有高的抗壓強度和抗疲勞強度，有一定的韌性、塑性、耐磨性和耐蝕性，鋼的內(nèi)部組織、成分均勻，熱處理后有良好的尺寸穩(wěn)定性。常用的滾動軸承鋼是含碳0.95%～1.10%、含鉻0.40%～1.60%的高碳低鉻軸承鋼，如GCr6、GCr9、GCr15等。

為了滿足軸承在不同工作情況下的使用要求，還發(fā)展了特殊用途的軸承鋼，如制造軋鋼機軸承用的耐沖擊滲碳軸承鋼、航空發(fā)動機軸承用的高溫軸承鋼和在腐蝕介質(zhì)中工作的不銹軸承鋼等。

高碳鉻軸承鋼于1901年首先出現(xiàn)于歐洲。1913年美國將其列為標準鋼種。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)，并以軸承鋼鋼管制造套圈，進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。

軸承鋼錠一般要在1200～1250℃高溫下進行長時間擴散退火，以改善碳化物偏析。熱加工時要控制爐內(nèi)氣氛，鋼坯加熱溫度不宜過高，保溫時間不宜過長，以免發(fā)生嚴重脫碳。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組織，冷加工用軸承鋼材要進行完全的球化退火。退火溫度一般為780～800℃，退火時要防止脫碳。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行-80℃（或更低溫度）冷處理和在 120～140℃下進行長時間的穩(wěn)定化處理。

備案信息

備案號：0074-1996

本標準規(guī)定了鋼球的尺寸、技術(shù)要求、標志、測量及檢驗方法、檢驗規(guī)則、包裝及貯存。本標準適用于滾動軸承配套用鋼球和商品高碳鉻軸承鋼球。