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　　* 轴承钢材 * 轴承钢种类 高碳铬轴承钢 渗碳轴承钢 中碳轴承钢 不锈轴承钢 高温轴承钢 * 高碳铬轴承钢 钢的含碳量在0.8-1.1%之间，总的合金含量不超过5%，原来用于工具钢领域，是主要的轴承钢种类。通过在油中或盐中淬火，从奥氏体转化为马氏体或贝氏体，然后再低温回火来平衡相互冲突的性能。 常见牌号有： 国标：GCr15、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。 ISO：100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。 美标ASTM：52100、5195、5160 初始材料含碳量低0.2%，但是合金元素含量较高NiCrMoMn(提高淬透性)，通过表面渗碳，提高轴承钢的表面性能，具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的韧性,能承担较大的冲击。 国标：G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo ISO：20Cr3、20Cr4、20MnCr4-2、17MnCr5、19MnCr5、15CrMo4、20CrMo4、20MnCrMo4-2、20NiCrMo2、20NiCrMo7 美标ASTM：3311、4118、4320、5120、8620 渗碳轴承钢 含碳量 中碳轴承钢 中碳轴承钢，含碳量低0.4-0.6%，主要用来制作回转支撑和齿轮等具有多种功能的轴承部件或特大型轴承。一般转速不高，但承受较大的轴向、径向载荷及弯曲应力等。 ISO：C56E2 (相当于S55C或SAE1055)、56Mn4、70Mn4 、43CrMo4 、50CrMo4 美国标准：C56E2、56Mn4、1030、1040、1050、1541、1552、4130、4140、4150、5140、5150、6150和43CrMo4 不锈轴承钢 主要为适应化工、石油、造船、食品工业等的需要而发展起来的,用于制造在腐蚀环境下工作的轴承及某些部件。不锈轴承钢主要有:中、高碳马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化型不锈钢等。为满足轴承的硬度要求,多采用马氏体不锈钢。 ISO: X47Cr14、X65Cr14、X108CrMo17 、X90CrMoV18-1 美国标准:440C和440CMOD 国标: 9Cr18 (相当ASTM440C)和9Cr18Mo。 轴承钢的冶炼工艺 钢水熔化 精炼/除气 浇铸 轧制 成型 穿孔/管材 * 常见工艺流程 * 原材料 合金元素 铬 Chromium 钼 Molybdenum 锰 Manganese 镍 Nickel 其他 如钒 原材料选择阶段就要非常小心，减少有害元素的混入-如钛，这样才能得到理想的成品钢材。 * 钢水精炼 精炼： 化学成分调整 除气 取样系统 合金原料 碳电极 控制 钢包转运车 真空除气 氩气搅动 * 钢水精炼 氩气搅动 强化成渣作用，减少夹杂物 搅拌钢水，减少合金偏析，提升温度均匀性。 真空脱气 尽可能去除钢水中的氧、氢等有害成分 加入铝，和氧反应，生成氧化铝 钢水浇铸 底部模铸 连铸 底部模铸 底部模铸的好处： 减少与空气接触，防止氧化 利于夹杂物二次成渣 缺点是效率低，成材率低，成本高。 氩气隔离 喇叭口 二次成渣 * 夹杂物的分布 底部模铸，夹杂物集中在两端，中部材料的纯净度较高 连铸法，夹杂物呈均匀分布 去头 去尾 * 高纯度钢的生产 电渣重熔法(ESR)--通过高压放电，使得钢电极熔化，钢液滴通过渣池时，实现了精炼，脱去硫、氧和其他有害成分。 最后钢锭凝固的方式，能够最大限度的降低偏析，改善钢锭的物理均匀性。 钢锭 * 发动机润滑油黏温线 钢材轧制 通过轧制，细化晶粒，提升材料物理性能。 棒料入炉加热，穿孔，定径/壁厚等工艺，校直，喷丸，切割，检验等，成为轴承套圈的原料。 管材轧制成型 棒料入炉加热 出炉棒料 定径 纯净度 通常把长度小于0.5mm的夹杂物认为是微观夹杂物。 非金属夹杂物通常是硫化物、铝酸盐和钙的氧化物、钛 (Ti C/N)化合物 钛 (Ti C/N)化合物有尖角，但是和基材的结合力强，最终开裂后会形成尖角。 夹杂物有不同的热膨胀系数，大部分比奥氏体小。在材料逐渐冷却到室温时，拉应力和压应力同步发展，围绕着夹杂物发生。 影响轴承钢质量因素 轴承钢夹杂物 铝酸盐 钛 (Ti C/N)化合物 氧： 二次精炼加上线 ，宏观夹杂物几乎没有，疲劳寿命是大气下熔炼钢（氧含量为40×10-6）的10倍 10ppm是现代轴承钢含氧量的上限，通常以氧化物的形式在钢材中存在。 影响轴承钢质量因素 偏析： 钢水在钢锭模中的不均匀的凝固速率导致合金成分的偏析。 化学成分的偏析通常来讲会导致材料的物理性能各向异性，包括轴对称零件的残余应力不均匀，在后续的生产过程的扭转变形。 对于轴承钢，由于高的碳含量，偏析的结果就是在碳铬富集区的粗颗粒碳铬化物沉积，这些颗粒对材料寿命是不利的。 影响轴承钢质量因素 偏析的控制： 热处理和热加工只能对偏析有轻微的改善，必须控制浇铸过程的冷却速度。 连铸钢相比模铸钢，一个不利的因素是容易形成大颗粒的碳化物在钢坯的芯部 影响轴承钢质量因素