


軸承鋼圓鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。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。
軸承鋼又稱高碳鉻鋼,含碳量Wc為1%左右,含鉻量Wcr為0.5%-1.65%。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。
高碳鉻軸承鋼GCr15是世界上生產量 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,隨著科學技術的進步,研究工作任在繼續,產品質量不斷提高,占世界軸承鋼生產總量的80%以上。以至于軸承鋼如果沒有特殊的說明,那就是指GCr15。
我國已生產高碳鉻不銹軸承鋼,主要鋼號有9Cr18;滲碳軸承鋼,主要鋼號有G20CrMo;鉻軸承鋼,主要鋼號有GCr15。
合金鋼圓鋼元素
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象“土”,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
調質圓鋼中調質是指一種用以改善鋼鐵材料綜合力學性能的熱處理工藝。即在淬火后再經高溫回火處理。其目的在于使鋼鐵零部件獲得強度與韌性的良好配合,既有較高的強度,又有優良的韌性、塑性、切削性能等。一些合金鋼或低合金鋼必須經調質后才可獲得良好綜合性能,這些鋼也可稱為調質鋼。球墨鑄鐵調質處理后既可提高強度,又可改善硬度和耐磨性。
調質處理就是指淬火加高溫回火的雙重熱處理方法,其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調質件大都在比較大的動載荷作用下工作,它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉或剪切的作用,有的表面還具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。總之,零件處在各種復合應力下工作。這類零件主要為各種機器和機構的結構件,如軸類、連桿、螺柱、齒輪等,在機床、汽車和拖拉機等制造工業中用得很普遍。尤其是對于重型機器制造中的大型部件,調質處理用得更多。因此,調質處理在熱處理中占有很重要的位置。在機械產品中的調質件,因其受力條件不同,對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來,各種調質件都應具有優良的綜合力學性能,即高強度和高韌性的適當配合,以保證零件長期順利工作。
鋼的性能取決于圓鋼的相組成,相的成分和結構,各種相在鋼中所占的體積組分和彼此相對的分布狀態。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對鋼的相變點的影響 主要是改變鋼中相變點的位置,大致可以歸納為以下三個方面:
①改變相變點溫度。一般來說,擴大γ相(奧氏體)區的元素,如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等使A3點溫度降低A4點溫度升高;相反縮小γ相區的元素,如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等則使A3點溫度升高,A4點溫度降低。惟有鈷使A3和A4點溫度均升高。鉻的作用比較特殊含鉻量小于7%時使A3點溫度降低大于7%時則使A3點溫度提高。
②改變共析點S的位置。縮小γ相區的元素,均使共析點S溫度升高;擴大γ相區的元素則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點S的含碳量,使S點向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等(也包括鎢、鉬),在含量高至一定限度以后則使S點向右移。
③改變γ相區的形狀、大小和位置。這種影響較為復雜,一般在合金元素含量較高時,能使之發生顯著改變。例如鎳或錳含量高時,可使γ相區擴展至室溫以下,使鋼成為單相的奧氏體組織;而硅或鉻含量高時,則可使γ相區縮得很小甚至完全消失,使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。