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    常用滾動軸承鋼的用途和性能

    文章出處:福安市元誠軸承有限公司 人氣:-發表時間:2014-05-26 14:31:00

    常用的滾動軸承鋼有高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、耐腐蝕軸承鋼、高溫軸承鋼、防磁軸承鋼、不銹軸承鋼和中碳合金鋼等。 

    一.高碳鉻軸承鋼 

    高碳鉻軸承鋼是含鉻1.30~1.65%的高碳合金鋼,其特點是:熱處理后的顯微組織比較均勻穩定、硬度高而均勻、耐磨性好、接觸疲勞強度高、具有良好的尺寸穩定性和耐腐蝕性。經球化退火后,其切削加工性能良好,且價格也比較便宜。這種鋼可以滿足在一般工況條件下運轉的軸承的使用要求。 

    高碳鉻軸承鋼在全世界得到廣泛采用,最常用的牌號是GCr 15和GCr15SiMn,在我國用量約占軸承鋼總量的80%以上,這兩種鋼的性能基本相同,但GCr15SiMn鋼的淬透性比GCr15鋼好,因此對于較大尺寸的軸承零件,宜采用GCr15SiMn鋼,高碳鉻軸承鋼廣泛用于制造滾動軸承套圈和滾動體,其使用范圍列于表6-1。 

    GCr15軸承鋼大量用來制造汽車、拖拉機、坦克、飛機等使用的發動機軸承、機床、電機等所使用的主軸軸承以及鐵路車輛、礦山機械、通用機械用軸承。 

    GCr15SiMn軸承鋼主要用來制造壁厚大的軸承,如各種大型和特大型軸承,多用在重型機床及軋鋼機上無較大沖擊載荷的工作條件下。 

    由于GCr15SiMn鋼的裂紋敏感性較大,沖擊韌性差,對于有沖擊載荷的厚壁軸承還不能完全滿足使用要求,鐵道部首先提出客車軸承不允許使用GCr15SiMn鋼,還有對于大壁厚的軋機和礦山軸承在承受沖擊載荷大的條件下,GCr15SiMn鋼也限制使用?,F已開發出GCr18SiMo和GCr15SiMo等高淬透性鋼,其性能比GCr15SiMn鋼優越,可在鐵路軸承、軋機軸承、礦山機械軸承上替代GCr15SiMn鋼使用。        

    二.滲碳軸承鋼 

    用于制造軸承零件的滲碳鋼主要是低碳鋼和優質低碳合金結構鋼。用這類鋼制造的軸承零件,經滲碳、淬火、回火等熱處理工序后,表面具有很高的硬度(硬度≥HRC60)和一定的耐磨性以及較高的抗接觸疲勞強度,而心部又具有良好的韌性,一定的強度和硬度。滲碳軸承鋼特別適宜于制造在沖擊載荷條件下工作的軸承和尺寸較大的軸承??傊?,滲碳鋼軸承的優點是: 

    1)滲碳淬火后表面保留壓應力狀態,抗疲勞強度好。 

    2)承受沖擊載荷能力強,表面硬化層有微裂紋也不易向內部擴展。表面具有較高的硬度而心部硬度較低(一般為35HRC~40HRC),與高碳鉻軸承鋼相比,有較好的心部沖擊韌度。 

    3)滲碳的深度和濃度可以根據需要加以調節。 4)不受軸承零件尺寸和壁厚的限制。  

    三.耐腐蝕軸承鋼 

    耐腐蝕軸承鋼又稱不銹鋼,在腐蝕介質中工作不易氧化。常用的有奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti),馬氏體不銹鋼(9Cr18、9Cr18Mo、Cr15Mo4),沉淀硬化不銹鋼(0Cr17Ni7AL)及鎳基或鈷基合金等。其中以9Cr18最為常用,9Cr18Mo次之。 

    耐腐蝕軸承鋼用于制造在化學工業、食品工業等腐蝕環境和低溫下工作的軸承零件及某些要求低摩擦的儀器和儀表軸承等。 

    9Cr18和9Cr18Mo ,這類馬氏體不銹鋼經熱處理后可得到大部分馬氏體組織,具有高硬度、高強度、很好的耐磨性和韌性,主要用于制造在海水、河水、酸、有機鹽水以及蒸汽等腐蝕介質中工作的軸承,在-253~350℃下工作的軸承以及某些微型軸承。 

    1Cr18Ni9Ti和0Cr17Ni7AL主要用于制造耐腐蝕保持架、鋼球等。其中1Cr18Ni9Ti還可作防磁軸承套圈及滾動體,且經滲氮處理后適用于制造高溫、高真空、低載荷及高速條件下工作的套圈和滾動體。 

    四.高溫軸承鋼 

    通常,在150℃以上溫度工作的軸承稱為高溫軸承。普通鉻軸承鋼的使用溫度超過150℃時,硬度將急劇下降,尺寸不穩定,并導致軸承無法正常工作。對于工作溫度在150~250℃工作的軸承,若套圈和滾動體仍選用普通高碳鉻軸承鋼制造,則必須對鋼的回火溫度提出特殊的要求,一般應高于工作溫度50℃下進行回火。經過按上述要求回火處理的軸承鋼,能在250℃下正常工作,但因回火后硬度有所下降,對軸承壽命有所降低。 

    當工作溫度高于250℃時,必須采用耐高溫的軸承鋼制造,高溫軸承鋼除應具有一般軸承鋼的性能外,還應具有一定的高溫硬度和高溫耐磨性以及高溫接觸疲勞強度,還要抗氧化、耐沖擊和高溫尺寸穩定性。 

    耐高溫軸承用鋼,主要是選用高速鋼和高鉻馬氏體不銹鋼。對于結構復雜,又需承受強大沖擊載荷的軸承,也可采用高溫滲碳鋼制造。 

    當環境溫度超過500℃時,選用鋼已難以滿足要求,而應選用鈷基、鎳基合金碳化鈦等高溫材料。 

    高溫軸承主要用于航空噴氣發動、燃氣輪機、核反應堆系統、X光管鎢管,以及高速飛行器、火箭和宇宙飛船。 

    五.防磁軸承材料 

    當軸承在強磁場中工作時,為使軸承不被磁化,使軸承摩擦力矩穩定,從而確保其精度,軸承必須用防磁材料制造。例如,在采礦工業中,利用飛機進行大面積控礦,要求控礦儀表零件不受磁性干擾,此儀表軸承應為防磁軸承。目前常用的防磁軸承材料主要有QBe2、Cr18Ni9Ti等,其中最常用的是鈹青銅QBe2。

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