轴承钢新技术与方向.docx

《轴承钢新技术与方向.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴承钢新技术与方向.docx（5页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、轴承钢新技术与方向轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。由于轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性，因此要求轴承钢应具备：高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲惫强度、必须的韧性、一定的淬透性、在大气的光滑剂中的耐腐蚀性能。为了到达上述性能要求，对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布、脱碳等要求严格。轴承钢总体上向高质量、高性能和多品种方向开展。轴承用钢按特性及应用环境划分为：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专用的特种轴承材料。 为适应高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的要求，需要研制一系列具有特殊性能的新型轴

2、承钢。为了降低轴承钢的氧含量，开展了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技术。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼，开展成各种类型初炼炉加炉外精炼。目前，采用容量大于60吨初炼炉LFVD或者RH连铸连轧工艺消费轴承钢，以到达高质量、高效率、低能耗之目的。在热处理工艺方面，由车底式炉、罩式炉开展成连续可控气氛退火炉热处理。目前，连续热处理炉型最长为 150m，加工消费轴承钢的球化组织稳定和均匀，脱碳层小，消耗能量低。 20世纪70年代以来，随着经济开展和工业技术进步，轴承的应用范围扩大；而国际贸易的开展，又推动了轴承钢标准国际化和新技术、新工艺及新装备的开发和应用，效率高、质量高、本钱低的配

3、套技术和工艺装备应运而生。日本和德国等均建成了高干净度、高质量的轴承钢消费线，使钢的产量迅速增加，钢的质量和疲惫寿命大幅度进步。日本和 瑞典消费的轴承钢的氧含量降到10ppm以下。80年代末期，日本山阳特钢公司的先进程度为5.4ppm，到达了真空重熔轴承钢的程度。 轴承的接触疲惫寿命对钢组织的均匀性非常敏感。进步干净度(减少钢中的杂质元素和夹杂物含量)，促使钢中的非金属夹杂物和碳化物细小均匀分布，可以进步轴承钢的接触疲惫寿命。轴承钢使用状态下的组织应是回火马氏体基体上均匀分布着细小的碳化物颗粒，这样的组织可以赋予轴承钢所需要的性能。高碳轴承钢中的主要合金元素有碳、铬、 硅、锰、钒等。 怎样获得

4、球化组织是轴承钢消费中的重要问题，控轧控冷是先进轴承钢的重要消费工艺。通过控轧或者轧后快冷消除了网状碳化物，获得适宜的预备组织，可以缩短轴承钢球化退火时间，细化碳化物，进步疲惫寿命。近年来，俄罗斯和日本采用低温控轧(800850以下)，轧后采用空冷加短时间退火，或者完全取消球化退火工艺，就可得到合格的轴承钢组织。轴承钢的650温加工也是新型技术。共析钢或者高碳钢热加工前假设具有细晶粒组织或者在加工经过能形成细晶粒，那么在(0.40. 6)熔化温度范围内，在一定应变速率下，呈现出超塑性。美国海军研究院(NSP)对5 2100钢进展了650温加工试验说明，在650下真应变 2.5不发生断裂。因此，

5、有可能以650温加工来代替高温加工并与球化退火工艺结合起来，这对简化设备和工序、节约能源、进步质量有重要意义。 在热处理方面，在进步球化退火质量，获得细小、均匀、球形的碳化物以及缩短退火时间或者取消球化退火工序的研究方面有了进展，即盘条消费采用两次组织退火，将拉拔后的720730再结晶退火改为760 的组织退火。这样可以得到硬度低、球化好、无网状碳化物的组织，关键要保证中间拉拔减面率14。该工艺使热处理炉的效率进步2530。连续式球化退炽热处理技术是轴承钢热处理的开展方向。 各国都在研究和开发新型轴承钢，扩大应用和代替传统的轴承钢。如快速渗碳轴承钢，通过改变化学成分来进步渗碳速度，其中碳含量由

6、传统的0.080.20进步到0.45左右，渗碳时间由7小时缩短到30 分钟。开发了高频淬火轴承钢，用普通中碳钢或者中碳锰、铬钢，通过高频加热淬火来代替普通轴承钢，既简化了消费工序又降低了本钱，并进步了使用寿命。日本研制的GCr465、SCM465疲惫寿命比SUJ2高24倍。由于在高温、腐蚀、光滑条件恶劣的环境下使用轴承愈来愈多，过去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不能知足使用要求，急需研制加工性能好、本钱低、疲惫寿命长、能合适不同目的和用处的轴承用钢，如高温渗碳钢 M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M以及陶瓷轴承材料等。 针对GCr15SiMn钢淬透性低

7、的弱点，我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo，其淬硬性HRC60，淬透性J6025mm。GCr15SiMo的接触疲惫寿命L10和L50分别比GCr15Si Mn进步73和68，在一样使用条件下，用G015SiMo钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来，我国还开发了能节约能源、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比，GCr4的冲击值进步了66104，断裂韧性进步了67，接触疲惫寿命L10进步了12。GCr4钢轴承采用高温加热外表淬炽热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比，GCr4钢轴承的寿命明显进步，可用于重载高速列车轴承。 今后轴承钢主要向高干

8、净度和性能多样化两个方向开展。进步轴承钢的干净度，十分是降低钢中的氧含量，可以明显延长轴承的寿命。氧含量由28ppm降低到5ppm，疲惫寿命可以延长1个数目级。为了延长轴承钢的寿命，人们多年来一直致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量。通过不懈的努力，轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前，我国可以将轴承钢中的最低氧含量控制在 10ppm左右。轴承使用环境的变化要求轴承钢必须具备性能的多样化。如设备转速的进步，需要准高温用(200以下)轴承钢(通常采用在 SUJ2钢的根底上进步Si含量、添加V和Nb的方法来到达抗软化和稳定尺寸的目的)；腐蚀应用场合，需要开发不锈轴承钢；为了简化工艺，应该开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢；为了知足航空航天的需要，应开发高温轴承钢。