濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下各類常用的軸承鋼材。

  1．高碳鉻鋼

  常(chang)用(yong)(yong)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)為(wei)高(gao)碳(tan)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)，它的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點是可(ke)從表面(mian)到(dao)(dao)芯部(bu)淬透到(dao)(dao)HRC58～66這(zhe)樣高(gao)硬(ying)度  范圍(wei)，故又(you)稱完(wan)全淬硬(ying)鋼(gang)(gang)。這(zhe)種鋼(gang)(gang)價(jia)格(ge)低(di)廉，在世界范圍(wei)內(nei)應用(yong)(yong)得最(zui)(zui)廣(guang)泛(fan)。這(zhe)種鋼(gang)(gang)又(you)分為(wei)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)、鉻(ge)(ge)(ge)鉬(mu)(mu)鋼(gang)(gang)、鉻(ge)(ge)(ge)錳(meng)硅鋼(gang)(gang)和(he)鉻(ge)(ge)(ge)錳(meng)鉬(mu)(mu)鋼(gang)(gang)四大(da)類，自60年(nian)(nian)代(dai)至70年(nian)(nian)代(dai)，各國(guo)(guo)(guo)高(gao)碳(tan)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)含鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)(liang)有(you)(you)一定增加，多數國(guo)(guo)(guo)家將制造(zao)滾動(dong)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)含鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)(liang)較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)碳(tan)鉻(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(相當(dang)于(yu)我國(guo)(guo)(guo)曾用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)GCr6鋼(gang)(gang))廢棄不用(yong)(yong)，而代(dai)之以(yi)(yi)制造(zao)套圈的(de)(de)(de)(de)(de)同的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(相當(dang)于(yu)我國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)GCrl5鋼(gang)(gang))，而各國(guo)(guo)(guo)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)實際(ji)含鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)都偏于(yu)其(qi)標(biao)(biao)準(zhun)范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)差，也有(you)(you)稍高(gao)于(yu)其(qi)標(biao)(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)。我國(guo)(guo)(guo)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)新標(biao)(biao)準(zhun)YB(T)1—80還將使用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)GCr15的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)含鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)(liang)從1．30%提(ti)高(gao)到(dao)(dao)1．40%。此外，從70年(nian)(nian)代(dai)起，有(you)(you)些國(guo)(guo)(guo)家提(ti)高(gao)了(le)(le)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)含鉬(mu)(mu)量(liang)(liang)(liang)(liang)，或增加了(le)(le)含鉬(mu)(mu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)新品種，以(yi)(yi)求獲得更(geng)好的(de)(de)(de)(de)(de)淬透性和(he)細化(hua)晶粒。

  2．滲碳軸承鋼(gang)

  滲碳(tan)鋼(gang)是(shi)軸承(cheng)工業(ye)最早采用的(de)(de)鋼(gang)種，當前又正在(zai)發展。滲碳(tan)軸承(cheng)鋼(gang)用來(lai)制造在(zai)有(you)沖擊負(fu)荷或振動(dong)條件(jian)下工作的(de)(de)軸承(cheng)元(yuan)件(jian)，例如汽車、機車車輛、建(jian)筑機械(xie)(xie)，軋(ya)鋼(gang)機和(he)農業(ye)機械(xie)(xie)等(deng)的(de)(de)軸承(cheng)元(yuan)件(jian)。對(dui)這(zhe)種鋼(gang)材的(de)(de)要求為：滲碳(tan)表(biao)面層(ceng)可以硬(ying)化到具有(you)和(he)高碳(tan)鉻鋼(gang)相同(tong)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)和(he)疲勞強度(du)(du)，芯部(bu)控(kong)制在(zai)HRG35—40的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)范(fan)圍內，并具有(you)足夠的(de)(de)韌性(xing)和(he)良好的(de)(de)綜合機械(xie)(xie)強度(du)(du)，表(biao)面保留(liu)壓應(ying)力狀態。達到此要求的(de)(de)鋼(gang)材，所制軸承(cheng)耐沖擊，表(biao)面不易開裂，即使表(biao)面硬(ying)化層(ceng)發生微裂紋，也不易向內層(ceng)擴展。

  滲碳軸承鋼(gang)的(de)(de)熱(re)處理工藝復雜，容易產生脆性、軟點、硬(ying)度(du)(du)不均等(deng)廢品，因(yin)而成本較高。    為(wei)了(le)確保滲碳軸承的(de)(de)強度(du)(du)，滲碳元(yuan)(yuan)件的(de)(de)表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，表(biao)層(ceng)向內層(ceng)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)分布以及(ji)芯部硬(ying)度(du)(du)，三者都很重要。滲碳濃度(du)(du)要控制適中，含碳量(liang)愈(yu)高壽命(ming)愈(yu)長，但要在(zai)殘余(yu)(yu)奧(ao)氏體含量(liang)的(de)(de)允(yun)許范圍內，因(yin)為(wei)含碳量(liang)高，殘余(yu)(yu)奧(ao)氏體含量(liang)也(ye)高廠(chang)．軸承尺寸(cun)穩定性差。另外，為(wei)了(le)改(gai)善淬透(tou)性，不宜過多加(jia)入(ru)某一種元(yuan)(yuan)素(su)，宜微量(liang)地(di)加(jia)入(ru)多種合金元(yuan)(yuan)素(su)。

  3．中(zhong)碳軸承鋼

  在承(cheng)受更大(da)沖擊而滲碳鋼(gang)也不能適(shi)應(ying)的(de)場(chang)合下(xia)，常采用中碳錳鋼(gang)、鉻鋼(gang)等(deng)(deng)制造(zao)軸承(cheng)零件，多為低(di)速大(da)型硬度要(yao)求不太高(gao)的(de)元件以(yi)及各(ge)種尺(chi)寸的(de)螺旋滾子(zi)等(deng)(deng)。

  新近開(kai)發的(de)(de)某(mou)些中(zhong)碳(tan)鋼(gang)品(pin)種(zhong)(zhong)如GCr15可(ke)應(ying)用于(yu)大(da)中(zhong)小(xiao)型(xing)各種(zhong)(zhong)尺(chi)寸軸(zhou)承元件的(de)(de)制造(zao)，這是一種(zhong)(zhong)可(ke)望廣泛應(ying)用的(de)(de)有發展前途的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)。它(ta)的(de)(de)化學成分和GCrl5大(da)體(ti)相(xiang)同(tong)，只是含碳(tan)量(liang)較(jiao)低(di)，其特(te)(te)點是能顯著改善鋼(gang)中(zhong)碳(tan)化物的(de)(de)不均(jun)向性(xing)(xing)(xing)，獲(huo)得均(jun)勻細小(xiao)的(de)(de)球化退火(huo)組織，微裂紋(wen)難于(yu)萌生(sheng)和擴展，使得疲勞強(qiang)度和壓碎強(qiang)度高(gao)(gao)于(yu),GCr15，由(you)于(yu)含碳(tan)量(liang)少，位錯馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)比例增加，對材料缺(que)陷的(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)就(jiu)降低(di)，其淬火(huo)硬(ying)度可(ke)以(yi)較(jiao)高(gao)(gao)，含鉻量(liang)又與(yu)(yu)GCr15相(xiang)同(tong)，所(suo)以(yi)它(ta)的(de)(de)耐磨性(xing)(xing)(xing)，防銹(xiu)性(xing)(xing)(xing)、回火(huo)穩定性(xing)(xing)(xing)，淬透性(xing)(xing)(xing)以(yi)及多種(zhong)(zhong)機械特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)與(yu)(yu)GCr15相(xiang)當，而對于(yu)振動和沖擊負荷的(de)(de)耐力，則高(gao)(gao)于(yu)GCrl5，同(tong)時這種(zhong)(zhong)鋼(gang)的(de)(de)工藝性(xing)(xing)(xing)能較(jiao)好，鋼(gang)的(de)(de)生(sheng)產和軸(zhou)承制造(zao)成本(ben)有所(suo)降低(di)，軸(zhou)承的(de)(de)使用壽命也(ye)有所(suo)增加，因此可(ke)以(yi)在很大(da)范圍內與(yu)(yu)GCrl5相(xiang)競爭。

  4．高溫軸(zhou)承鋼(gang)

  (1)對高溫(wen)下(xia)工作的(de)軸承(cheng)鋼(gang)材(cai)的(de)要求(qiu) 

現(xian)代技術如核動力(li)系統、噴氣(qi)式發(fa)動機(ji)以及燃(ran)氣(qi)輪機(ji)等的(de)工作溫(wen)度常達數百度以至數千度，，顯然普通(tong)的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)材(cai)無(wu)法應用(yong)。必須使(shi)用(yong)高(gao)(gao)溫(wen)軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼(gang)或(huo)其他耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)料(liao)。

  通常認為超(chao)過(guo)120℃的溫(wen)度(du)條件，便算(suan)是高溫(wen)工作(zuo)條件，此時(shi)普通軸承鋼會(hui)發(fa)生組織變化和(he)屈服(fu)強度(du)降(jiang)低，精度(du)逐步喪失；而當軸承工作(zuo)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)軸承材(cai)料(liao)回火溫(wen)度(du)時(shi)，其(qi)硬度(du)就明顯下(xia)降(jiang)，工作(zuo)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)180℃時(shi)硬度(du)就急劇下(xia)降(jiang)，很(hen)快(kuai)出現(xian)早(zao)期疲(pi)勞和(he)磨損。

  保證軸承在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下運轉(zhuan)精度和使用壽命的中心環(huan)節是保證軸承在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下具有足(zu)夠的硬度和尺寸與形狀的穩定(ding)程度，因此對(dui)于高(gao)溫(wen)(wen)軸承鋼提出如下要求(qiu)：

  1)高溫下硬度不低于HRC50～56；金相(xiang)組織(zhi)穩定；

  2)高溫(wen)尺寸穩定性良好(hao)，溫(wen)度膨脹系(xi)數(shu)小(xiao)，沒有顯著的組(zu)織變化，抗蠕變性好(hao)，殘余應(ying)力(li)小(xiao)；

  3)抗氧化(hua)性好(hao)，生成的氧化(hua)膜與基體結合(he)牢固，而(er)且耐磨性和疲勞強度好(hao)，耐熱震性好(hao)，能(neng)經受較快的溫(wen)度變化(hua)，導(dao)熱性要好(hao)；

  4)作為軸承鋼所應(ying)有的其他材料(liao)特性。

  (2) 高溫軸承的常用鋼材

  在(zai)180℃以(yi)下的(de)(de)低負荷(he)場合，可(ke)(ke)(ke)將常用(yong)軸承鋼(gang)進行(xing)高(gao)溫回火(160～300℃)使用(yong)，如果硬度(du)(du)不(bu)合要求(qiu)，可(ke)(ke)(ke)改(gai)用(yong)亞(ya)高(gao)溫軸承鋼(gang)GCrSiWV，這種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)工(gong)作(zuo)溫度(du)(du)在(zai)250℃左右。在(zai)300℃左右的(de)(de)溫度(du)(du)下可(ke)(ke)(ke)采用(yong)Cr4Mo4V，在(zai)538℃以(yi)下可(ke)(ke)(ke)采用(yong)W6Cr4Mo5V2，超過(guo)此溫度(du)(du)則使用(yong)鈷基、鉻(ge)基或鉬基合金(jin)制造軸承，而當溫度(du)(du)超過(guo)81℃時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)用(yong)碳(tan)化鈦、碳(tan)化鎢(wu)等金(jin)屬陶瓷材(cai)料，更高(gao)溫度(du)(du)時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)使用(yong)氧化鋯等陶瓷材(cai)料，用(yong)這類(lei)材(cai)料制成的(de)(de)軸承所能承受的(de)(de)最高(gao)工(gong)作(zuo)溫度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)達1650℃。

  5.耐腐蝕軸承鋼

  幾(ji)種高溫軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)的(de)壽命對比在(zai)普(pu)通軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)已不(bu)(bu)能(neng)勝任的(de)腐(fu)蝕(shi)性介質環境中(zhong)，就要用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)來制造(zao)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)及其零件，例如在(zai)接(jie)觸(chu)水或水蒸(zheng)氣(qi)的(de)水力機械中(zhong)，在(zai)接(jie)觸(chu)酸和(he)堿的(de)化工 機械中(zhong)，在(zai)接(jie)觸(chu)海(hai)水的(de)艦艇船舶中(zhong)；儀器儀表中(zhong)的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)也(ye)常用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)(gang)制造(zao)，因為軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)稍有(you)(you)銹(xiu)蝕(shi)便會影(ying)響到它(ta)們(men)的(de)計量(liang)精度和(he)反(fan)應靈敏度；食品工業中(zhong)的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)有(you)(you)時也(ye)用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)(gang)制造(zao)，因為它(ta)希望軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)能(neng)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)，不(bu)(bu)致有(you)(you)腐(fu)蝕(shi)物(wu)質而引起食物(wu)污染(ran)。耐(nai)腐(fu)蝕(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)可分為兩大類(lei)：一類(lei)是(shi)馬(ma)氏體(ti)系(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)用(yong)于(yu)要求硬度較高的(de)場(chang)合(he)；一類(lei)是(shi)奧氏體(ti)系(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，用(yong)于(yu)要求有(you)(you)更好(hao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性的(de)場(chang)合(he)。前者(zhe)常添加相當(dang)數量(liang)的(de)鉬來取代部分鉻，以改(gai)善耐(nai)海(hai)水腐(fu)蝕(shi)的(de)性能(neng)，后者(zhe)的(de)硬度較低，負荷承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)載能(neng)力和(he)使用(yong)壽命不(bu)(bu)及前者(zhe)。

  許多(duo)耐腐蝕鋼(gang)也(ye)能耐高溫，兩種(zhong)鋼(gang)材常(chang)常(chang)通用，但二(er)者的(de)(de)目標卻不(bu)相同，高溫用鋼(gang)材重點要求高溫硬度和高溫尺寸與形狀精度的(de)(de)穩定(ding)性，而耐腐蝕鋼(gang)重點要求化學穩定(ding)性。現(xian)代技術要求軸承(cheng)在高溫、高腐蝕性、無(wu)潤滑的(de)(de)條件下運轉，例如新式原子鍋爐中(zhong)的(de)(de)軸承(cheng)要在鈉溶液中(zhong)運轉，上述高溫軸承(cheng)鋼(gang)都不(bu)能適(shi)應，這時需用特殊非鐵合(he)金或陶瓷材料制造軸承(cheng)了。

  國(guo)外常用(yong)的(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)鋼140r4Mo具有較好(hao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)酸(suan)(suan)堿能(neng)(neng)(neng)力(li)，只是對于沸騰的(de)稀硝酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)(nai)(nai)力(li)低于耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)鋼440C，而SUS304的(de)耐(nai)(nai)(nai)海(hai)水能(neng)(neng)(neng)力(li)很強，常用(yong)來制造潛水泵以至潛水艇中的(de)軸(zhou)承(cheng)，但其硬度有些低。這兩種(zhong)鋼也能(neng)(neng)(neng)耐(nai)(nai)(nai)高溫。90r18Mo的(de)耐(nai)(nai)(nai)高溫和(he)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)都很高，甚(shen)至可在400℃的(de)硝酸(suan)(suan)或(huo)鹽酸(suan)(suan)的(de)蒸氣中工(gong)作。

  6．耐低(di)溫(wen)軸承鋼

  在航天技術中，為火箭提供液體燃料的渦輪泵軸承要在液態氧和液體氫中運轉。其溫度和液化氣體相等。由于普通軸承鋼存在馬氏體組織，本來韌性就不理想，又有低溫脆性，如用于—5～—200℃低溫，實際上會由于空氣中潮氣在軸承表面凝結水珠而產生銹蝕，所以應采用不銹鋼。一般將馬氏體系不銹鋼進行低溫深冷處理，以保證其組織不發生變化。在液態氧(沸點—183℃)中用SUS4400鋼制造的向心球軸承與圓柱滾子軸承所(suo)作運(yun)轉試驗(yan)結果(guo)表(biao)明，軸承除擋邊表(biao)面有些(xie)磨損(sun)外無特殊(shu)異常(chang)，可以(yi)經受(shou)高達20000r／min的轉速，但是這時軸承的保(bao)持架必須采用(yong)特殊(shu)材料制造。耐低(di)溫(wen)軸承的保(bao)持架本身也有用(yong)不(bu)銹鋼制造的，常(chang)用(yong)的有奧氏體(ti)系(xi)的SUS304鋼和(he)馬氏體(ti)系(xi)的SUS440V鋼，前者易(yi)于加工，使(shi)用(yong)較多。

  總之，耐(nai)低(di)溫(wen)軸(zhou)(zhou)承鋼的技術關鍵在于(yu)無(wu)低(di)溫(wen)脆性(xing)和耐(nai)冷凝水的腐蝕性(xing)，而馬氏體系SUS4400可達(da)到的表面(mian)硬度為HRC56～60，低(di)于(yu)常用(yong)軸(zhou)(zhou)承鋼，所以其(qi)基本(ben)額(e)(e)定靜負荷(he)和基本(ben)額(e)(e)定動(dong)負荷(he)，或者其(qi)使用(yong)壽(shou)命都比相(xiang)同(tong)(tong)基本(ben)型號(hao)同(tong)(tong)一尺寸(cun)規格的常用(yong)軸(zhou)(zhou)承鋼軸(zhou)(zhou)承要(yao)低(di)些，這一點必須加(jia)以注意。

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