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軸承鋼概述
軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格,是所有鋼鐵生產(chǎn)中要求嚴格的鋼種之一。1976年國際標準化組織ISO將一些通用的軸承鋼號納入國際標準,將軸承鋼分為:全淬透型軸承鋼、表面硬化型軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼等四類共17個鋼號。有的增加一個類別為特殊用途的軸承鋼或合金。我國已納入標準的軸承鋼分類方法與ISO相似,分別對應為高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹耐蝕軸承鋼、高溫軸承鋼四大類。近五十年來我國還在軸承鋼鋼種及其軸承用材料方面,如無鉻軸承鋼、中碳軸承鋼、特殊用途軸承鋼及合金、金屬陶瓷等取得了很大的進展。高碳鉻軸承鋼GCr15是世界上生產(chǎn)量大的軸承鋼,含碳Wc為1%左右,含鉻量Wcr為1.5%左右,從1901年誕生至今100多年來,主要成分基本沒有改變,隨著科學技術(shù)的進步,研究工作任在繼續(xù),產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,占世界軸承鋼生產(chǎn)總量的80%以上。以至于現(xiàn)在我們所說的軸承鋼如果沒有特殊的說明,那就是指GCr15。
軸承鋼材料及冶金質(zhì)量性能要求
為了滿足以上對動軸承的性能的要求,對軸承鋼材料提出了以下一些基本的性能要求[1]:
1)高的接觸疲勞強度,
2)熱處理后應具有高的硬度或能滿足軸承使用性能要求的硬度,
3)高的耐磨性、低的摩擦系數(shù),
4)高的彈性極限,
5)良好的沖擊韌性和斷裂韌性,
6)良好的尺寸穩(wěn)定性,
7)良好的防銹性能,
8)良好的冷、熱加工性能。
根據(jù)以上對軸承用鋼的基本要求,對軸承用鋼的冶金質(zhì)量提出以下的基本要求;
①嚴格的化學成分要求;
②較高的尺寸精度要求,對于使用在高速鐓鍛機上鍛造的熱軋退火棒料,應該對其尺寸精度有更高的要求;
③特別嚴格的純潔度要求;
④嚴格的低倍組織和顯微(高倍)組織要求;
⑤特別嚴格的表面缺陷和內(nèi)部缺陷要求:表面缺陷包括表面裂紋、表面夾渣、毛刺、折迭、結(jié)疤、氧化皮等;內(nèi)部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、過燒、嚴重的疏松和偏析、顯微孔隙等;
⑥嚴格的碳化物不均勻性要求;
⑦嚴格的表面脫碳層深度要求;
⑧其他要求:例如軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘余元素、火花檢驗、交貨狀態(tài)等。
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