滚动轴承钢ppt课件.ppt

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1、滚动轴承钢（ROLLINGBEARINGSTEEL）金属材料学主讲课程班级：金132制作人：贺银峰主讲人：钱睿成杨洋审核：颜安主要内容滚动轴承钢的介绍滚动轴承钢（RollingBearingSteel）是用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢，通常在淬火状态下使用。滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷，滚动体与内外圈之间的接触应力大，同时又工作在润滑剂介质中。因此，滚动轴承钢具有高的抗压强度和抗疲劳强度，有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性，钢的内部组织成分均匀，热处理后有良好的尺寸稳定性。常用的滚动轴承钢是含碳0.95%~1

2、.10%、含铬0.40%~1.60%的高碳低铬轴承钢，如GCr6、GCr9、GCr15等。滚动轴承钢的介绍滚动轴承钢的应用常用滚动轴承钢（高碳铬轴承系列）根据其合金元素种类分为两类铬轴承钢：典型代表是GCr15，使用量占轴承钢的绝大部分。由于淬透性不高，因此多用于小轴承。添加Mn，Si，Mo，V的轴承钢：在铬轴承钢中加入Mn，Si可提高淬透透性，如GCr15SiMn钢等，主要用于制造大型轴承；为了节约Cr，可以加入Mo，V，得到不含铬的轴承钢，如GSiMnMoV，GSiMnMoVRE钢等，其性能和用途与GCr15钢相近。滚动

3、轴承钢的应用其他类型轴承钢渗碳轴承钢：轧钢机械、矿山挖掘机械、建筑机械等一些受冲击负荷较大的机械使用的轴承，不仅要求其表面硬度高、耐磨性好，具有较高的接触疲劳强度，还要求心部有一定的韧性、足够的强度和硬度，可以选用渗碳钢制造。不锈轴承钢：对于在酸、碱、盐等腐蚀介质中使用的轴承，要求具有良好的化学稳定性，故而常采用高碳高铬不锈钢制造，如9Cr18等。滚动轴承钢的应用高温轴承钢：这类钢的成分特点是含有大量的W、Mo、Cr、V等碳化物形成元素，淬火后可获得高合金化的高碳马氏体，具有良好的回火稳定性，并在高温回火后产生二次硬化现象，

4、能在高温下保持高硬度、高耐磨性和良好的接触疲劳强度。Cr4Mo4V钢是航空发动机上最常用的高温轴承钢，这种钢在热处理和性能上具有高速钢的特点，但含合金元素含量略少，故高温硬度不如高速钢，但这种钢的加工性能好于高速钢。滚动轴承钢的应用世界上最大的滚动轴承是海上巨型风机SL5000的发电机底座轴承，直径有两层楼高，加工精度不超过6微米，相当于头发丝的二十分之一。滚动轴承钢的性能根据轴承的工作条件和失效破坏情况，轴承钢的性能应满足如下要求：①高而均匀的硬度与耐磨性②高的接触疲劳强度③高的弹性极限和一定的韧度④尺寸稳定性好⑤一定的耐

5、蚀性⑥具有良好的冷、热加工性能对于在特殊条件下工作的轴承，还有其他的特殊要求，如高温性能，不锈耐蚀性等。滚动轴承钢的性能为了满足轴承的性能要求，对轴承钢来说，需要做到以下三点：1.正确的化学成分2.高的冶金质量3.合理的热处理工艺化学成分1高碳为了保证轴承钢有高的硬度和耐磨性，轴承钢的碳含量很高，一般为1%左右，属于过共析钢。一部分存在于马氏体基体中以强化马氏体；另一部分形成足够数量的碳化物以获得所要求的耐磨性。过高的碳含量会增加碳化物分布的不均匀性，且易生成网状碳化物而降低其性能。化学成分2主加合金元素铬Cr的作用是提高钢

6、的淬透性和钢的耐腐蚀性能。钢中部分铬形成的合金渗碳体(Fe,Cr)3C在淬火加热时溶解较慢，可减少过热倾向，经热处理后可以得到较细的组织；碳化物能以细小质点均匀分布于钢基体组织中，既可提高钢的回火稳定性，又可提高钢的硬度，进而提高钢的耐磨性和接触疲劳强度。适宜的铬含量为0.40%-1.65%。当铬含量高于1.65%以后，则会使残余奥氏体增加，使钢的硬度和尺寸稳定性降低，同时还会增加碳化物的不均匀性，降低钢的韧性。化学成分3加入硅、锰、钒等进一步提高淬透性。大型轴承用钢中还需加入更多的合金元素以提高淬透性，通常加入Mn、Si提

7、高淬透性，适量的Si（0.40%-0.60%）还能明显地提高钢的强度和弹性极限；锰还可和钢中的硫生成稳定的MnS，硫化物常能包围氧化物，形成以氧化物为核心的复合夹杂物，减轻氧化物对钢的危害作用。加入V一部分溶于奥氏体，提高淬透性，另一部分形成碳化钒VC，提高钢的耐磨性并防止过热。通常无铬钢中都含有钒。热处理工艺轴承钢一般的工艺路线为：球化退火机械加工淬火、回火磨加工锻（轧）热处理工艺1预先热处理由于轴承钢是过共析钢，并且对碳化物的形状和分布要求较高，因此通常采用球化退火。球化退火加热温度：GCr15钢的球化退火加热温度范围7

8、80～810℃，790℃被认为是最适宜的加热温度。加热温度过高，奥氏体中未溶碳化物量过少，奥氏体成分进一步均匀化，冷却后得到的是粗片层珠光体，或有大块聚集碳化物，这是不合格的过热组织；加热温度不足，片状珠光体溶解得不充分，奥氏体成分很不均匀，冷却过程中碳化物沿着原片层析出，或呈细小的链状特