軸承鋼講座培訓(xùn)講學(xué)

軸承鋼講座SKF發(fā)展歷程以精細(xì)創(chuàng)出品牌“只要是我們公司的產(chǎn)品，就只有一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”公司精益求精、質(zhì)量第一的意識(shí)?！眲?chuàng)始人溫奎斯特當(dāng)年吃盡了低質(zhì)量軸承的苦頭，因此對(duì)質(zhì)量要求極為嚴(yán)格?？咳瞬懦删痛髽I(yè)為了使SKF保持軸承之王寶座，SKF十分重視科技開(kāi)發(fā)，并為此投入了大量資金。早在1921年，SKF就在哥德堡總部設(shè)立了第一個(gè)研究機(jī)構(gòu)，后來(lái)又在荷蘭建立了歐洲工程研究中心，匯集了來(lái)自歐洲十幾個(gè)國(guó)家的170多名專(zhuān)家，每年開(kāi)發(fā)的技術(shù)達(dá)150多項(xiàng)?！翱蛻?hù)在哪里，我們的研發(fā)中心就建在哪里。許多大企業(yè)的CEO并不是瑞典人。像沃爾沃卡車(chē)部總裁是芬蘭人，而湯姆·約斯通先生29年前也是一個(gè)來(lái)自蘇格蘭的培訓(xùn)生，以后靠著出色的業(yè)績(jī)，在SKF坐上了第一把交椅。SKF有著4萬(wàn)名不同國(guó)籍員工。SKF發(fā)展歷程從1880年英國(guó)生產(chǎn)出第一個(gè)軸承至今，軸承工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。SKF之所以在這一領(lǐng)域長(zhǎng)盛不衰，成為公認(rèn)的“軸承之王”，一靠產(chǎn)品的獨(dú)特性，二靠成功的品牌營(yíng)銷(xiāo)和與客戶(hù)的密切合作。上世紀(jì)初，當(dāng)汽車(chē)工業(yè)剛剛興起時(shí)，SKF便敏銳地意識(shí)到其中蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)，并立即著手成立專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)生產(chǎn)商提供軸承的子公司。1915年6月22日問(wèn)世的瑞典沃爾沃汽車(chē)，一直使用SKF專(zhuān)為其生產(chǎn)的軸承。如今，這兩個(gè)代表瑞典制造業(yè)最高水平的品牌正比翼雙飛，享譽(yù)世界市場(chǎng)。軸承國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況公司國(guó)別銷(xiāo)售收入，億美元%備注SKF瑞典5016INF/FAG德國(guó)4514.5TIMKEN美國(guó)3210.3市國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況NSK

日本

31

5大公司占全國(guó)100億美元的90%，全國(guó)占世界32.3%

日本其它公司銷(xiāo)售收入還有10億美元

KOYO

日本22

NTN日本20NMB

日本12

NACHI

日本

5

中國(guó)4815.5

其它45（35）14.5（11.3）全世界合計(jì)310100軸承鋼國(guó)內(nèi)生產(chǎn)用戶(hù)市場(chǎng)狀況企業(yè)產(chǎn)量（噸）企業(yè)產(chǎn)量（噸）20072006200520042007200620052004東特368172412160513753481507沙鋼737887744――――興澄333810299324268663307926豫永通57300271181258793214730錫鋼303938251510217279210618石橫3387641573――――石鋼2678851402593921327240本鋼32696236895919730054新冶鋼214549166834115556118554齊魯特2419525137248350上五148035133781116618137347鄂鋼201221398832110巨能11694232388499110萊鋼14289141414185212841南鋼95268632315197614685長(zhǎng)城8381879147698941西寧78349472433835837817貴陽(yáng)7989997667911923淮鋼737887744128575425一、軸承的工作條件及對(duì)軸承材料的要求軸承的工作條件特點(diǎn)：應(yīng)力；速度；溫度；環(huán)境要求：靈敏度（M?。豢煽慷?；準(zhǔn)確度；；壽命高（原材料質(zhì)量高、軸承設(shè)計(jì)精、精確的加工）；對(duì)軸承材料的要求軸承鋼的純凈度：夾雜物；氣體函量；硫化物、氮化物、和氧化物等；軸承鋼的均勻性：化學(xué)成分；碳化物（帶狀組織、網(wǎng)狀、碳化物顆粒）；軸承鋼的分類(lèi)ISO將軸承鋼分為：全淬透型、表面硬化型、不銹型和高溫型4類(lèi)軸承鋼，17個(gè)鋼號(hào)。我國(guó)分類(lèi)：高碳鉻（全淬透型）、滲碳（表面硬化型）、不銹耐蝕和高溫軸承鋼。高碳鉻軸承鋼：以GCr15為主，包括：鉻鋼（GCr6、GCr9、GCr15

）;鉻鉬鋼（GCr15

Mo)含鉬0.1%~0.4%提高淬透性；鉻錳硅和鉻硅鉬鋼GCr15

SiMn、GCr15

SiMo前者套圈20～30厚、后者用大于30mm的套圈；改型軸承鋼，即高碳鉻鋼適當(dāng)降C、Cr增加Mo、W、V,像GCrSiWV等以提高使用溫度。

表面硬化軸承鋼：表面硬化軸承鋼包括：表面滲碳、表面淬火和低淬透性軸承鋼。表面滲碳軸承鋼：優(yōu)質(zhì)低碳或中碳合金鋼、用于軋機(jī)、火車(chē)、礦山和重型車(chē)輛等，此類(lèi)鋼均加Cr/Ni/Mo/Mn等元素，像SCr420/SCr420A/SCr420B/SCr420C等，我國(guó)G20CrNi2

MoA是代表鋼號(hào)。表面淬火軸承鋼：高頻淬火鋼像SMn53/SCr465等。低淬透性軸承鋼：是表面硬化軸承鋼，只需一般淬火回火表面硬度可達(dá)到滲碳和高頻淬火鋼的水平。此類(lèi)鋼含Si/Mn/Cr/Nb/Mo,C在0.7%～1.2%左右。中碳軸承鋼：此類(lèi)鋼用于挖掘機(jī)、起重機(jī)、大型機(jī)床速度不高的大型軸承如：5CrNiMo/50CrNi/55SiMoV等做內(nèi)外圈，滾動(dòng)體用如：65Mn、50CrV、55SiMo等。不銹耐蝕軸承鋼：用于化工、石油、造船和食品等行業(yè)的設(shè)備軸承和腐蝕環(huán)境下儀器儀表的軸承。此類(lèi)鋼有M體不銹、A體不銹和沉淀硬化型NG不銹鋼，如：9Cr18,9Cr18Mo,1Cr17Ni2,1Cr18Ni9Ti等。高溫軸承鋼：用于航空、航天軸承，工作環(huán)境溫度高于2000C。此類(lèi)鋼有高溫不銹鋼（440C）、高速工具鋼(Cr4Mo4

V)和滲碳高溫鋼(M315)。前二種為高碳鋼，后一種為低碳鋼。防磁軸承鋼：無(wú)磁性軸承鋼70Mn15Al13Cr2V2

WMo合金元素在中的作用軸承鋼軸承鋼性能主要取決于鋼的化學(xué)成分、純凈度和組織均勻性三方面，其中化學(xué)成分影響最大。這里重點(diǎn)介紹合金元素在高碳鉻和滲碳軸承鋼：碳（C）高碳鉻軸承鋼中含C在0.95%～1.05%左右，以保證鋼的淬透性、硬度和耐磨性。滲碳軸承鋼中含C量決定滲碳淬火后零件心部的硬度和淬透性。一般在0.08%～0.3%。鉻（Cr）Cr是碳化物形成的主要元素，作用是提高鋼的淬透性和耐蝕性能，并可提高強(qiáng)度、硬度、耐磨性、彈性極限和屈服極限。含Cr在0.5%~1.65%過(guò)高會(huì)增加殘余A體而降低硬度。在滲碳鋼中可以調(diào)整淬透性，提高滲碳層耐磨性和力學(xué)性能。一般在2.0%以下，重負(fù)荷滲碳鋼在5.0%以下。高溫軸承鋼在14.0%以上。合金元素在中的作用軸承鋼錳(Mn）

Mn和Cr都是碳化物形成元素，但Mn是擴(kuò)大奧式體元素，高溫下碳化物形成A體。一般在0.1%～0.6%之間，超過(guò)1.2%，殘余A體增加，過(guò)熱敏感性和裂紋傾向性增加。硅（Si）加硅可強(qiáng)化鉄素體，提高強(qiáng)度、彈性極限和淬透性。但過(guò)高會(huì)增加過(guò)熱敏感性、裂紋和脫碳傾向性。一般不超過(guò)0.6%。鉬（Mo）鉬在高碳鉻鋼中為0.2%～0.4%，作用：提高淬透性和抗回火穩(wěn)定性，細(xì)化退火組織，提高疲勞強(qiáng)度，改善力學(xué)性能。在滲碳鋼中含量小于1.0%。釩（v）釩一般是殘余元素，在特殊高碳軸承鋼中釩是提高耐磨性最有效的元素之一。能擴(kuò)大球化退火溫度范圍、促進(jìn)粒狀珠光體（P）形成，細(xì)化晶粒、提高韌性。一般在0.2%~0.3%.高溫軸承鋼中2.0%以下。鎢（W）一般軸承鋼

中不含W,但高溫軸承鋼中是不可缺少的，鎢可提高耐磨性、細(xì)化晶粒，提高韌性。鋁（Al）在高碳鉻鋼中，Al是脫氧劑，與氮化合AlN,可細(xì)化晶粒。鋁有固溶強(qiáng)化作用、可提高抗回火穩(wěn)定性和高溫硬度。含量一般不超1.0%。

鈦（Ti）鈦在高碳鉻鋼中，是有害元素，與N親和力強(qiáng)，夾雜物TiN堅(jiān)硬，影響疲勞壽命。銅（Cu）銅為低熔點(diǎn)金屬，在鋼中存在易在加熱時(shí)形成表面裂紋，同時(shí)易引起時(shí)效硬化，影響軸承精度，是有害元素。其他元素磷、硫、砷、鉛、錫、銻和鉍都是有害元素。氧是有害元素，O≤6PPm；H、N都是有害元素。二、軸承鋼的組織轉(zhuǎn)變金屬學(xué)基本知識(shí)：鉄素體：C溶于α鐵中的間隙固溶體，為體心立方晶格,可用F表示；奧氏體：C溶于γ鐵中的間隙固溶體，為面心立方晶格，可用A表示；滲碳體：鐵與碳形成的間隙化合物Fe3C;珠光體：鉄素體+滲碳體；貝氏體：也是鉄素體+滲碳體，但α鐵中C濃度較平衡濃度高，而滲碳體分散度大，稱(chēng)貝氏體；馬氏體：C在α鐵中的過(guò)飽和固溶體；加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變GCr15鋼在室溫下的平衡組織為珠光體+碳化物（Fe,Cr)3C。加熱到A1點(diǎn)以上，珠光體先轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，隨溫度升高，碳化物也溶于奧氏體。在奧氏體形核和長(zhǎng)大的過(guò)程中，受加熱溫度、合金元素、原始組織的影響，奧氏體晶粒大小和均勻性有差別。過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變鋼在奧氏體狀態(tài)下，隨溫度降低到A1點(diǎn)以下，根據(jù)冷卻速度不同，可能發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變（擴(kuò)散形轉(zhuǎn)變）貝氏體轉(zhuǎn)變（過(guò)渡型轉(zhuǎn)變）和馬氏體轉(zhuǎn)變（非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變）。珠光體轉(zhuǎn)變：快冷到A1點(diǎn)以下某一溫度，發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變時(shí)，條件不同，碳化物在鉄素體基體上可能是片狀或粒狀,形成片狀或粒狀珠光體。1，片狀珠光體的形成片狀珠光體是均勻化奧氏體在緩冷條件下形成的，珠光體和滲碳體呈片層狀、交替混合組織。片間距約為150～450nm,當(dāng)過(guò)冷度大、形核速度加快，形成的珠光體和滲碳體片層變薄，80～150nm的珠光體為索氏體，30～80nm的珠光體為屈氏體。2，粒狀珠光體的形成粒狀珠光體指分布在鉄素體基體上的滲碳體為球狀的兩相混合組織。GCr15球化退火后的珠光體組織。當(dāng)奧氏體化溫度不高、奧氏體成分不均、提高加熱速度有利于粒狀珠光體的形成。如：GCr15球化退火溫度正常790～8100C，當(dāng)快速加熱8500C保溫30秒亦實(shí)現(xiàn)球化。生產(chǎn)技術(shù)（重要參數(shù)）鋼的臨界溫度，℃牌號(hào)Ac1Ac3(Acm)Ar1Ar3MsGCr15760(900)695707240GCr15SiMn770(872)708200GCr9SiMn738(775)700724G20CrNi2Mo725810630740380G20Cr2Ni4685775585630305簡(jiǎn)化Fe-Fe3C相圖ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFe

Fe3C

T°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相圖共析相圖勻晶相圖(P+Fe3C)相圖過(guò)冷奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變圖

過(guò)冷奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變圖分為等溫轉(zhuǎn)變圖和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖。等溫轉(zhuǎn)變圖：過(guò)冷奧氏體快冷到A1線(xiàn)以下某一溫度，等溫轉(zhuǎn)變，奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變到終了轉(zhuǎn)變，根據(jù)組織狀態(tài)作出右圖。此圖曲線(xiàn)像C故叫C曲線(xiàn)，亦叫TTT曲線(xiàn)。左側(cè)圖為奧氏體化溫度8600C、右側(cè)溫度10500C；左右圖均分為珠光體和貝氏體型轉(zhuǎn)變；左：A1～5200C

為P轉(zhuǎn)變，右：A1~6500C為B轉(zhuǎn)變。等溫轉(zhuǎn)變圖連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)圖右圖為奧氏體化后以不同速度連續(xù)冷卻測(cè)得曲線(xiàn)圖，叫CCT曲線(xiàn)。與TTT曲線(xiàn)相比,CCT開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度有所降低,而孕育期較長(zhǎng).左圖為奧氏體化溫度8600C、右圖為10500C；左圖可發(fā)生珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變;右圖只發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。其原因10500C時(shí)二次碳化物已全部固溶，冷卻時(shí)（7500C）出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物。當(dāng)冷速快時(shí)可減緩。連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)圖馬氏體與貝氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變：鋼中馬氏體是C在α鐵中過(guò)飽和固溶體，其轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散型，過(guò)冷度大、轉(zhuǎn)變速度快。馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度與冷速無(wú)關(guān)，進(jìn)一步深冷到某一溫度,馬氏體轉(zhuǎn)變停止，該溫度為轉(zhuǎn)變終了溫度。即使到終了溫度，應(yīng)有少量未轉(zhuǎn)變的奧氏體，為殘余奧氏體。在特殊條件下，等溫也可形成馬氏體。影響MS的因素：奧氏體的C含量和合金含量影響突出；C量增加馬氏體點(diǎn)下降、除Co,Al外合金增加亦使其下降。GCr15馬氏體形態(tài)：常見(jiàn)有板條馬氏體（C低0.3%）、當(dāng)C量在1.0%～1.4%時(shí)為片狀馬氏體，此外還有蝶狀和薄片狀馬氏體。殘余奧氏體及其穩(wěn)定性：淬火后殘余奧氏體量大小與奧氏體化溫度和原始組織相關(guān)，奧氏體化溫度高、碳化物細(xì)化，殘余奧氏體量增加。淬火后M體量大、奧氏體熱穩(wěn)定高。M點(diǎn)下停留時(shí)間長(zhǎng)穩(wěn)定性亦高。貝氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變是A1~MS點(diǎn)間的中溫轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變有一上限溫度點(diǎn)BS,只有到這溫度以下才能發(fā)生.較高溫度為上貝氏體、碳化物從母相A體析出，呈羽毛片狀；較低溫度為下貝氏體、碳化物從過(guò)飽和鉄素體中析出，呈針狀；軸承鋼特性1，軸承鋼屬于高碳珠光體鉻鋼，澆注和冷卻易產(chǎn)生碳鉻偏析，故鑄坯應(yīng)高溫保溫或高溫?cái)U(kuò)散；2，導(dǎo)熱和塑性差，故應(yīng)緩慢升溫加熱，防止開(kāi)裂；3，脫碳和白點(diǎn)敏感性強(qiáng)，易產(chǎn)生過(guò)熱和過(guò)燒；4，軋后緩冷時(shí)有明顯網(wǎng)狀碳化物析出，終軋溫度越高網(wǎng)狀碳化物越粗大，故終軋溫度應(yīng)低些，但過(guò)低，800度以下析出碳化物軋后延伸被拉長(zhǎng)形成帶狀組織；5，熱軋摩擦系數(shù)大，比碳鋼約大1.25～1.35倍，寬展約大20﹪，孔型要考慮。生產(chǎn)工藝流程某廠成分軸承鋼的冶煉軸承鋼的冶煉已成熟，電爐（轉(zhuǎn)爐）+LF爐+真空脫氣（VD,RH,VOD)+連鑄等，高質(zhì)量的軸承鋼也有走：電渣重熔+真空感應(yīng)爐+電渣重熔+模鑄工藝路線(xiàn)。軸承鋼熱加工熱加工工藝：坯料準(zhǔn)備+加熱+軋制（鍛造）+冷卻+檢查。坯料：表面、幾何尺寸；加熱：加熱溫度GCr15,12200C;GCr15SiMn,12100C;防止脫碳、過(guò)熱；加熱時(shí)間:時(shí)間長(zhǎng)有利均勻化；加熱速度：不易過(guò)快，熱應(yīng)力。軋制工藝流程2、流程概述鋼坯加熱→鋼坯除鱗→控制軋制→控制冷卻→（酸洗）→鋼材退火→（酸洗）→精整→檢驗(yàn)→包裝、入庫(kù)。高碳鉻軸承鋼鋼坯加熱工藝高碳鉻軸承鋼鋼坯加熱工藝加熱注意事項(xiàng)為有效降低連鑄高碳鉻軸承鋼材的帶狀、液析，做好加熱段和均熱段高溫?cái)U(kuò)散，即確保高溫?cái)U(kuò)散溫度和時(shí)間，CP2按工藝上限加熱；保證加熱時(shí)間，CP2監(jiān)控鋼坯從入爐時(shí)間至出爐時(shí)間在3小時(shí)20分鐘以上。為了降低高碳鉻軸承鋼脫碳層深度，當(dāng)軋機(jī)停車(chē)時(shí)，應(yīng)控制加熱段和均熱段溫度和時(shí)間。加熱加熱除磷、軋制及冷卻軋制速度表軋制或鍛造軋制（鍛造）：使坯料產(chǎn)生塑性變形，達(dá)到預(yù)定尺寸和保證質(zhì)量?？刂谱冃嗡俣?、變形溫度和變形程度。為保證質(zhì)量需控軋，即采用動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軋制和未再結(jié)晶軋制，而盡量不采用部分再結(jié)晶軋制。開(kāi)軋11800C、終軋7500C左右，可以細(xì)化晶粒、減少或避免網(wǎng)狀碳化物。冷卻冷卻既要控制和降低網(wǎng)狀碳化物級(jí)別、又要控制白點(diǎn)和開(kāi)裂，所以冷卻工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量很重要。碳化物析出溫度7000C～8500C因此通常采用兩段式冷卻，即終軋（鍛）后快冷到6500C，之后進(jìn)行緩冷以避免出現(xiàn)白點(diǎn)和開(kāi)裂。常用幾種軸承鋼工藝及性能GCr15:鋼的特性和用途:GCr15是高碳鉻軸承鋼的代表鋼種。它的綜合性能良好，淬火和回火后具有高而均勻的硬度，良好的耐磨性和高的接觸疲勞壽命。該鋼的熱加工變形性能好，球化退火后有良好的可切削性能。GCr15鋼適宜于制造壁厚不大于12mm、外徑不大于250mm的各種軸承套圈；也適宜于制造尺寸范圍較寬的滾動(dòng)體，鋼球直徑不大于50mm，圓錐、圓柱和球面滾子直徑不大于22mm，以及所有尺寸的滾針。GCr15組織轉(zhuǎn)變相變點(diǎn)：Ac1AcmArmAr1Ms7600C9000C7070C6950C2400C7250C7700C7150C6980C2500C生產(chǎn)工藝：加熱溫度，10500C～11800C；開(kāi)軋，9800C～1000C，終軋，7800C～8500C；冷卻，6500C前快冷，6500C后緩冷。熱處理：退火，7800C～8100C、保溫2－6h、爐冷至650出爐空冷；正火(消除網(wǎng)狀碳化物)，9000C～9500C、10～25min、分散冷或風(fēng)冷；高溫回火，6500C～7000C、1～2h、空冷；淬火，8200C～8500C、油淬；低溫回火，1500C～1700C、2～5h、空冷。HRC,61~65。GCr15SiMn:鋼的特性及用途

:GCrl5SiMn是在GCrl5的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加Si、Mn含量的改型鋼種，以改善其淬透性和彈性極限，耐磨性也比GCrl5鋼好。冷加工塑性中等，切削加工性能較GCrl5鋼差，焊接性能不好。對(duì)形成白點(diǎn)敏感，有回火脆性?xún)A向。GCrl5SiMn鋼主要用于制作壁厚大于12mm，外徑大于250mm的軸承套圈；制造滾動(dòng)體的適用尺寸范圍比GCrl5鋼大，鋼球直徑大于50mm，圓錐、圓柱及球面滾子直徑大于22mm，以及．所有尺寸的滾針。

8．12G55SiMoVA8．12．1鋼的特性和用途

G55SiMoVA是我國(guó)自行研制的中碳低合金鋼，調(diào)質(zhì)處理淬回火狀態(tài)下使用。此鋼種的屈強(qiáng)比、塑性和韌性，較G50CrP鋼稍低，但是G55SiMoVA鋼的強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊載荷等柵G50CrNiA鋼高得多。該鋼含Mo，調(diào)質(zhì)處理高溫回火后可以冷。

G55SiMoVA鋼一般用于耐沖擊重載荷軸承滾動(dòng)體，如冶礦山用牙輪鉆頭滾動(dòng)體，石油鉆井渦輪鉆具上的滾動(dòng)軸承部件冬化學(xué)成分：

鋼號(hào):GCrl5SiMn;C:0.95/1.05%;Si:0.4/0.65%;

Mn:0.9/1.2%;Cr:1.3/1.65%;S:≤0.02;P:≤0.027;Cu:≤0.25;Ni:

≤0.3;Cu+Ni:≤0.50;Mo組織轉(zhuǎn)變:相變點(diǎn):GCrl5SiMn鋼的相變溫度

相變點(diǎn)

AclAcmAr1

Ms溫度／℃770872708200

生產(chǎn)工藝

:

GCrl5SiMn鋼熱加工工藝參數(shù)見(jiàn)下表

金屬類(lèi)型加熱溫度／℃開(kāi)始溫度／℃終止溫度／℃冷卻方式

鋼錠鋼坯>100方

≤100方

1210——12301140——1200

1120——1180

1120——11501050——1120

1030～1100

>850800——850

800——850

坑冷控冷至650℃后≤≯55空冷≯55～100堆冷>≯100坑冷或砂冷

GCrl5SiMn鋼制軸承零件的熱處理工藝見(jiàn)下表項(xiàng)目

加熱溫度／℃

保溫時(shí)間

冷卻

硬度

普通退火

780～8102～6h10--3012／h冷至60012出爐空冷

HB179－207

等溫退火

780—8102～6h爐冷至710--72012保溫1～2h空冷HB207～229正火(為消除網(wǎng)狀碳化物)

900—950

10-90min

分散空冷，大鍛件空冷

HB270～390

淬火

820—845

35-75min油冷

回火

150—170

2～5h

空冷

HRC>62

簡(jiǎn)化Fe-Fe3C相圖ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFe

Fe3C

T°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相圖共析相圖勻晶相圖(P+Fe3C)GCrl5SiMn鋼制軸承零件的熱處理工藝工序名稱(chēng)

加熱溫度／℃

保溫時(shí)間／h

冷卻方式

硬度

金相組織

去應(yīng)力退火

400—670

4～8

空冷

低溫退火650～7004～8

空冷

一般退火780—800

3～6≤15℃／h冷卻到650℃出爐

HB170-207球化組織等溫退火

780—800

3～6

爐冷到700--720，保溫2--4h?！?0℃／h冷卻到650℃出爐

GCrl5SiMn鋼制軸承零件的熱處理工藝

(接上表)工序名稱(chēng)

加熱溫度／℃

保溫時(shí)間／h

冷卻方式

硬度

金相組織

正火890～920。用于除或減輕碳化物網(wǎng)30～50

min散開(kāi)空冷或鼓風(fēng)冷細(xì)珠光體

片狀組織860～880用于細(xì)化組織850-880用于退火過(guò)熱的返修淬火

820——845

30--8012油中冷卻或80～120℃油中冷卻HRc≥62

隱晶或細(xì)小結(jié)晶馬氏體，殘留奧氏體剩余碳化物

冷處理①

一50～一701～2空冷

≥62

回火150~1803~8空冷≥60附加回火100~1503~5空冷≥60GCrl5SiMn鋼的室溫力學(xué)性能熱處理制度

σs／MPa

δ5／％

ψ／％

σb／MPa

硬度

退火72112.757.0HB170~207830℃淬火．500℃回火2h142721.7HRC39830℃淬火，180℃回火1.5h

2726HRC62回火溫度對(duì)GCrl5SiMn鋼接觸疲勞壽命的影響溫度/℃

150180200250300350400疲勞壽命／h18.214.19.66.62.31.6切削加工性能

GCrl5SiMn鋼經(jīng)球化退火或冷拔后，布氏硬度比GCrl5鋼稍高，其切削加工性能也較GCrl5鋼稍差，相對(duì)平均切削加工指數(shù)也稍低。G8Crl5鋼的特性及用途：G8Crl5鋼也是一種全淬透型高碳鉻軸承鋼，但含碳量比GCrl5

低,是GCrl5

的改型。鋼的力學(xué)性能和疲碉壽命最好，并有足夠的耐磨性。該鋼的特點(diǎn)是含碳量比GCrl5倜(0．70％～o．85％)，所以碳化物不均勻性有顯著改善，易于獲得均勻細(xì)小的球化退火組織；提高了冷、熱變形性能；疲勞壽命也出GCrl5鋼高。鋼的耐磨性、防銹性、力學(xué)性能、回火穩(wěn)定性、淬透性等都與GCrl5鋼相當(dāng)。鋼的化學(xué)成分(％)

：

鋼號(hào)

CSiMnCrSPCuNiCu+NiG8Cr150.75~0.850.15~0.350.2~0.41.6~1.65≤0.02≤0.027≤0.25≤0.30

≤0.50G8Crl5鋼的相變溫度

相變點(diǎn)AC1

Acm

Arm

Ar1

Ms

溫度／℃752824780684240生產(chǎn)工藝:G8Cr15鋼的熱加工工藝參數(shù)表：金屬類(lèi)型

加熱溫度／℃

開(kāi)始溫度／℃

終止溫度/℃

冷卻方式

鋼錠1200~12201120~1150≥850

堆冷

鋼坯>100方1140～12001050～1120800～850堆冷≤100方1100～11401030～1100800～850空冷

G8Crl5鋼的熱處理工藝參數(shù)

項(xiàng)目

加熱溫度／

保溫時(shí)間

冷卻

硬度

退火

770—790

3~6h以≤20℃

／h冷到720-750℃1-2h．再以20℃

／h冷至650℃出爐空冷

HB197~207淬火

830～850油冷回火150～1602~5h空冷HRC61~64力學(xué)性能:G8Crl5鋼的室溫力學(xué)性能

G8Crl5鋼的高溫力學(xué)性能熱處理度

бb／MPa

бs/MPa

δ5／％

ψ／％

AK／J

HB

790℃退火

正火

633

863

515

30.2

18.0

69.359．O

24.3

249

試驗(yàn)溫度／℃

300400500600700800900Бb/MPa

δ5／％

ψ／％

61625.868.3

52838.276.6

36945.684.4

23941.490.5

13873.694.5

10069.680.3

55.032.039.1

SKF24(GCrl8Mo)

鋼的特性及用途:SKF24是瑞典SKF公司Hofors廠生產(chǎn)的鋼種，它是在SKF3(相當(dāng)于GCrl5)的基礎(chǔ)上加入0．15％～0．25％的Mo，并適當(dāng)提高Cr的含量(從1．45％～1．65％，增加到1．60％～1．90％)。因而提高了鋼的淬透性和耐磨性，所制軸承套圈壁厚從16ram增加到≤20mm，擴(kuò)大了使用范圍。其他特性及用途與GCrl5鋼基本相同。化學(xué)成分見(jiàn)下表：化學(xué)成分%鋼號(hào)CSiMnCrMoSPCuNiSKF24瑞典

0.92~1.020.25~0.450.25~0.451.6~1.90.15~0.25≤

0.02≤0.03SKF25瑞典

0.92~1.020.25~0.400.25~0.401.6~1.90.30~0.40≤0.03≤0.02鋼熱加工工藝參數(shù)：加熱溫度，鋼錠1180℃～1210

℃，鋼坯1060℃～1180℃；開(kāi)軋錠1220～1150℃、坯1000～1120℃；終軋錠≥

850℃，坯850℃；冷卻，緩冷。鋼的熱處理工藝參數(shù)見(jiàn)下表：

工序名稱(chēng)

加熱溫度／℃

保溫時(shí)間／h冷卻方式

硬度

消除應(yīng)力退火

550——6501.5～2爐冷至500"C后空冷

退火

810～8202～5以15--20℃

／h爐冷到650"C后空冷HB200

鋼的熱處理工藝參數(shù)續(xù)表

淬火

分級(jí)淬火(為減少變形、開(kāi)裂)

貝氏體淬火①

(獲得高韌性)

回火

850～870870(∮50mm)875(∮75mm)870(∮50mm)875(∮75ram)150～200(300℃回火為了獲得高韌性)3～61．油冷2．大型和復(fù)雜零件可在100－150℃分級(jí)淬火220℃×10min210℃×15min260℃×10min;260℃×10minHRC：≥60HRC>56～58

SKF24鋼的力學(xué)性能：切削性能

SKF24鋼與GCrl5鋼比，球化退火后的強(qiáng)度、硬度稍高，塑性稍低，切削加工性能好，對(duì)于一般的機(jī)械加工，沒(méi)有任何困難。

SKF24鋼的室溫力學(xué)性能

狀態(tài)σbMPa

σeMPaδ5

／％ψ／％

HB

退火6673732760200SKF25鋼鋼的特性及用途

SKF25鋼的化學(xué)成分與SKF24比，只有Mo含量從0．15％～0．25％提高到0．30％～0．40％，其他元素的含量完全相同。由于Mo含量的提高，使該鋼種生產(chǎn)軸承的壁厚增加到≤30mm，應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)大了。應(yīng)當(dāng)指出，SKF25鋼的回火脆性?xún)A向由于Mo含量提高而有所改善。其他特性和用途與GCrl5SiMn相當(dāng)。化學(xué)成分鋼的化學(xué)成分見(jiàn)SKF24表。(前面)鍛造工藝鍛造溫度／℃

終鍛溫度／℃

冷卻方式

1050——1100≥800空冷熱處理工藝：工序名稱(chēng)加熱溫度／℃保溫時(shí)間／h冷卻方式硬度去應(yīng)力退火550～6501.5～2爐冷至500"C后空冷退火810～8202～5以15--20℃

／h爐冷HB210

到650"C后空冷淬火850——8701．油淬，2．對(duì)于大型和復(fù)雜斷面在100～150℃

油中冷卻分級(jí)淬火870(∮50mm)220℃x10min

875(∮75mm)210℃x10min

貝氏體淬火870(∮50mm)260℃×10min870(∮75ram)260℃x10min

回火150——2003～6空冷

SKF25鋼的力學(xué)性能見(jiàn)表

SKF25鋼的室溫力學(xué)性能

狀態(tài)

σ0.2

／Mpa

σb/

Mpaδ5／%

Ψ

／％HB

退火3926862560210切削加工性能此鋼種球化退火狀態(tài)的屈服強(qiáng)度、破斷強(qiáng)度略高于SKF24，塑性指標(biāo)稍低，切削加工性能好，與GCrl5比稍差。GCrl5SiMo鋼鋼的特性及用途GCrl5SiMo鋼是在GCrl5鋼的基礎(chǔ)上提高硅的含量，添加鉬而成的新型軸承鋼。它的特點(diǎn)是淬透性高，耐磨性好，接觸疲勞壽命高，其他性能與GCrl5SiMn鋼相仿。因此是一個(gè)綜合性能良好的高淬透性軸承鋼。GCrl5SiMo鋼適用于制造大尺寸范圍的軸承套圈、滾珠及滾柱等。其他用途與GCrl5鋼相同。化學(xué)成分見(jiàn)下表。GCrl5SiMo鋼的化學(xué)成分生產(chǎn)工藝GCrl5SiMo鋼的相變溫度

相變點(diǎn)

Ac1Acm

ArmAr1Ms

溫度／℃750785695210

元素

CSiMnCrMoNiCuNi+CuSP%0.95~1.050.65~0.850.20~0.401.45~1.650.30~0.40≤0.30≤0.25≤0.50≤0.02

≤0.027GCrl5SiMo鋼的熱加工工藝參數(shù)

金屬類(lèi)型

加熱溫度／℃開(kāi)始溫度／℃終止溫度／℃冷卻方式鋼錠1180—12101130—1160≥850緩冷鋼坯1060—11801000—1120≤850緩冷

GCrl5SiMo鋼的熱處理工藝參數(shù)

項(xiàng)目加熱溫度／℃保溫時(shí)間／h冷卻硬度普通退火790～8102～610-30℃／h，爐冷至HB217650℃出爐空冷淬火8600.5油冷回火2002空冷HRC>62

GCrSiWV(GCrl5SiWV)鋼的特性及用途GCrSiWV是一種空冷淬硬性中溫軸承鋼。它在300℃以下具有硬度高、耐磨性好、尺寸穩(wěn)定及接觸疲勞壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。并有高的淬透性和較好的冷熱加工性能。

GCrSiwv鋼適用于制造工作溫度在250℃以下的軸承部件。還可以用作柴油機(jī)油泵的油嘴偶件等中溫耐磨零件

G20CrMo(AISI4118)鋼的特性及用途G20CrMo鋼為低合金滲碳鋼。其心部及表層的硬度均較低，但經(jīng)滲碳、淬火、回火熱處理之后，表層硬度較高，耐磨性較好，達(dá)到軸承材料的基本要求，而且心部硬度低、韌性好，因而適用于制作耐沖擊負(fù)荷的零部件。通常用于汽車(chē)齒輪、活塞桿、螺栓和滾動(dòng)軸承?；瘜W(xué)成分見(jiàn)下表。

G20CrNiMo鋼的化學(xué)成分

元素

C

Si

Mn

Cr

Ni

Mo

Cu

S

P含量0.170.150.600.350.400.15≤0.25≤0.030≤0.03

％0.230.40.900.650.700.30

G20CrNiMo鋼的相變溫度相變點(diǎn)

AclAc3Ar3Ar1Ms

溫度／℃730830770669395G20CrNiMo鋼的熱加工工藝參數(shù)

金屬類(lèi)型

加熱溫度／℃

開(kāi)始溫度／℃

終止溫度／℃

冷卻方式鋼錠1200～12601150～1200≥800緩冷鋼坯1140—11801080—1120≥800緩冷

G20CrNiMo鋼的熱處理工藝參數(shù)工序名稱(chēng)加熱溫度／℃保溫時(shí)間／h冷卻硬度HB正火860～89030-40min空冷≤229870—950

退火850—8802～4空冷≤229高溫回火600～6702～4爐冷或空冷滲碳850-950按滲碳層爐冷至820℃直接淬油或表面硬度HRC>60

一次淬火850-900深度調(diào)整爐冷，780℃后空冷或油冷

高溫回火滲碳后為了機(jī)械加工

650～680℃而采用這一工序正火860～890℃細(xì)化晶粒和消除

碳化物網(wǎng)狀二次淬火780～830℃油淬或分級(jí)淬火

回火150～200℃3h空冷表面硬度HRC58--63

中心硬度HRC25--42

附加回火120—1403～6h空冷

滲碳溫度與時(shí)間對(duì)滲碳深度的影響滲碳時(shí)間／h

滲碳溫度／℃12488750.40mm0.50mm0.70mm1.0mm9250.50mm0.70mm1.0mm1.4mm9750.70ram0.95mm

1.30mm1.80mm

G20Cr2Ni4鋼鋼的特性及用途:G20Cr2Ni4是一種常用的滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼。滲碳處理后表面有相當(dāng)高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度。同時(shí)心部還保留有良好的韌性，能耐強(qiáng)烈的沖擊負(fù)荷。但對(duì)形成白點(diǎn)敏感，有回火脆性。可焊性中等，焊前要預(yù)熱到150℃。

G20Cr2Ni4鋼一般用于耐沖擊負(fù)荷的大型軸承，如軋鋼機(jī)軸承等等。更經(jīng)常的是用作坦克、推土機(jī)等的軸料和齒輪材料。G20Cr2Ni4鋼的化學(xué)成分

G20Cr2Ni4鋼的相變溫度相變點(diǎn)

Ac1

Ac3

Ar3

Ar1

Ms

溫度／℃685775630585305

元素CSiMnCrNiCuSP

含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))／％

0.17／0.23

0.15/0.40

0.30／0.60

1.25／1.75

3.25／

3.75

≤O．25

≤O．030

≤O．030

G20Cr2Ni4鋼的熱加工工藝參數(shù)

金屬類(lèi)型加熱溫度／℃開(kāi)始溫度／℃終止溫度／℃冷卻方式鋼錠鋼坯1200—12601160—12001150～12001100～1160≥850≥850緩冷緩冷

G20Cr2Ni4鋼的熱處理工藝參數(shù)

項(xiàng)目加熱溫度／℃保溫時(shí)間／h冷卻硬度HB退火800～900爐冷≤269軟化退火680～700空冷≤321正火890—920空冷高溫回火640～6704～6空冷≤269滲碳930—950

爐冷至880--800℃油冷580-600℃回火2次，每次6～12h淬火I860—900油冷淬火Ⅱ780～820

油冷回火150—2006～12空冷補(bǔ)充回火1406～8空冷HRC≥58

特大型軸承滲碳和其他熱處理工藝G20Cr2Ni4鋼的室溫力學(xué)性能熱處理制度σb/MPaσs/MPaδ5／％ψ／％AK／JHRC備注

880、790℃油淬150-200℃回火≥1177≥10≥45≥62.8GB328—82

退火64741026.071.3820℃油淬150℃回火2h136310209.752.259.60

775℃油淬,150℃回火2.5h142510739.254.556.489～40

795℃油淬，150℃回火2.5h143410079.254.156.48880、780℃40min油淬，

200℃2h回火空冷1373122612.957.083.2044爐鋼平均值940℃?zhèn)螡B碳100h油冷，600℃6h回火2次,800油淬,150℃回火139014.744.392.56

G20Cr2Ni4鋼滲碳后的力學(xué)性能

熱處理制度滲碳層

深度/mm硬度HRC

抗彎強(qiáng)度σbb/MPa

撓度f(wàn)／mm

AK

表面心部

940℃固體滲碳(90％木炭，10％Na2Co3)600℃6h回火2次

780℃油淬，150℃回火2.362.042.52614.53.08800油淬．150回℃火2.362.043.02710.53.02780℃油淬，150℃回火1.5260.042.O47.8

800℃油淬，150℃回火1.5260．043.056.9

G20Cr2Ni4鋼滲碳后的接觸疲勞壽命滲碳層深度／mm表面硬度HRC表面粗糙度接觸應(yīng)力／MPa破壞率／％接觸疲勞壽命(轉(zhuǎn)數(shù))

額定值

平均值

0.9—1.1

60～64.3R。=0.106865

500.54×1062.83×1061.4

60～64.3R。=0.10

6865

501.06×106

11.77×106

G55SiMoVA鋼的特性和用途:G55SiMoVA是我國(guó)自行研制的中碳低合金鋼，調(diào)質(zhì)處理后淬回火狀態(tài)下使用。此鋼種的屈強(qiáng)比、塑性和韌性，較G50CrNiA鋼稍低，但是G55SiMoVA鋼的強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊載荷等都比G50CrNiA鋼高得多。該鋼含Mo，調(diào)質(zhì)處理高溫回火后可以空冷。

G55SiMoVA鋼一般用于耐沖擊重載荷軸承滾動(dòng)體，如冶礦山用牙輪鉆頭滾動(dòng)體，石油鉆井渦輪鉆具上的滾動(dòng)軸承部件等.

Cr4M04V鋼的特性及用途:

Cr4M04V鋼是一種含鉬的高速鋼，也是世界各國(guó)應(yīng)用最廣泛的一種高溫軸承鋼。Cr4M04V鋼除具有一般軸承鋼的特性外，還具有較好的高溫尺寸穩(wěn)定性、高溫硬度、高溫接觸疲勞性能。其缺點(diǎn)是鍛造、車(chē)削和磨削性能較差，脫碳敏感性大。

Cr4M04V鋼制造的高溫軸承可在315℃以下使用。主要用于飛機(jī)、艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承，以及冶金、化工、原子能工業(yè)的高溫設(shè)備，也可作為泵類(lèi)、活塞、密封結(jié)構(gòu)的耐