国内外轴承钢钢种系列发展状况

作者：秩名来源：盛伟网络发布时间：2017-07-26

二类轴承用钢的质量是一切合金钢中请求最严格、查验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。随着科学技术迅猛开展，轴承钢运用条件日益恶劣，对轴承提出了十分严苛的请求。因为轴承的作业环境、运用条件不一样,除了大量生产高碳铬轴承钢外,还开展了渗碳轴承钢、中碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等系列钢种。
高碳铬轴承钢是轴承钢的代表钢种,各国对之都有专用的技术规范。例如, ISO/FDIS683-17中纳标的高碳铬轴承钢钢种有: 100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。美国的ASTM A295的高碳铬轴承钢包含:52100、5195、UNSK19526、1070M、5160。此外,美国对高淬透性的高碳铬轴承钢,有专用规范
ASTM A485,其包含的钢种有: Grade1~Grade4、100CrMnSi4-4、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。
我国的高碳铬二类轴承钢(GB/T18254-2002)包含的钢种有: GCr15、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。
渗碳轴承钢的表面经渗碳处理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有杰出的耐性,能承当较大的冲击。这类钢的最高运用温度也一般在200℃以下。这类钢在美国的产量约占轴承钢总产量的30%,在我国仅占3%左右。ISO/FDIS683-17中纳标的渗碳轴承钢钢种有20Cr3、20Cr4、20MnCr4-2、17MnCr5、19MnCr5、15CrMo4、20CrMo4、20MnCrMo4-2、20NiCrMo2、20NiCrMo7、18CrNiMo7-6、16NiCrMo16-5。
美国的ASTM A534的渗碳钢规范中,除了掩盖ISO/FDIS683-17的一切钢种外,还包含:4118H、4320H、4620H、4720H、4817H、4820H、5120H、8617H、8620H和9310H。
我国的渗碳轴承钢规范GB/T3203-82中的钢种有: G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。G20CrMo钢经渗碳、淬回火后,表层具有较高硬度和耐磨性,达到轴承资料基本请求。心部硬度较抵,有较好的耐性,适用于制作受冲击负荷的零部件。另外还具有较高的热强性。它与美国的4118H附近似。G20CrNiMo钢经渗碳或碳氮共渗后具有明显优于GCr15钢的触摸疲惫寿数,表面耐磨性与GCr15钢附近。心部有满足的耐性。该钢具有杰出的淬透性。它是制作耐冲击负荷轴承的杰出钢种,它与美国的8620H附近。G20CrNi2Mo钢具有中等表面硬化性,它比G20CrNiMo钢具有更好的淬透性和高的归纳力学功能。适用于制作铁路火车的滚动轴承套圈,还可制作汽车的齿轮。它与美国的4320H附近。G20Cr2Ni4钢渗碳后表面具有相当高的硬度、耐磨性和触摸疲惫强度,一起心部耐性杰出,能耐激烈的冲击负荷。但对白点构成敏感,有回火脆性。适合制作耐冲击负荷的大型轴承。G10CrNi3Mo是一种合金含量相对高的、高淬透性的表面渗碳钢。因其含碳量较低,心部硬度不高于32~38HRC。它与美国的9310H附近。
G20Cr2Mn2Mo钢的强度、塑性、耐性及技术功能与G20Cr2Ni4钢相似,其渗碳速度快,易达饱满,渗碳表面易构成粗大碳化物。用于制作高冲击负荷下作业的特大型和大中型轴承零件。
中碳轴承钢的开发首要为习惯轮毂和齿轮等部位具有多种功用的轴承部件或特大型轴承。适用于制作掘进、起重、大型机床等重型设备上用的特大尺度轴承，一般转速不高，但承受较大的轴向、径向载荷及弯曲应力等。其热加工、冷加工功能较好,与渗碳、碳氮共渗相比较,技术也较简单,且同样达到表面硬化作用,因而,这些年开展较快。ISO/FDIS683-17中纳标的中碳轴承钢钢种有: C56E2 (相当于S55C或SAE1055)、56Mn4、70Mn4 (相当于SAE1070)、43CrMo4 (相当于SCM440或SAE4142)。美国中碳轴承钢规范ASTM A866 (2001)中,除了C56E2和56Mn4之外,还有: 1030、1040、1050、1541、1552、4130、4140、4150、5140、5150、6150和43CrMo4。这些中碳轴承钢淬回火处理后具有高的屈强比,较高弹性极限和耐磨功能,杰出的抗疲惫和抗多次冲击功能。我国没有专用的中碳轴承钢。常借用于中碳轴承的中碳合金钢钢种有: 55、50MnA、70Mn、37CrA、65Mn、50CrVA或50CrNi、55SiMoVA、50SiMo、50CrNiMo或SAE8660。
不锈轴承钢首要为习惯化工、石油、造船、食品工业等的需求而开展起来的,用于制作在腐蚀环境下作业的轴承及某些部件,也可用于制作低摩擦、低扭矩仪器、外表的微型精细轴承。不锈二类轴承钢首要有:中、高碳马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉积硬化型不锈钢等。为满足轴承的硬度请求,多选用马氏体不锈钢。
ISO/FDIS683-17中纳标的不锈轴承钢钢种有: X47Cr14、X65Cr14、X108CrMo17 (相当于ASTM440C)、X90CrMoV18-1。美国规范ASTM A756中的不锈轴承钢有:440C和440CMOD。我国不锈轴承钢规范GB3086中的钢种为9Cr18 (相当ASTM440C)和9Cr18Mo。
随着航空、航天工业的开展,喷气发动机、燃汽轮机和宇航飞行器的制作的请求越来越高,轴承的作业温度越来越高,乃至高于300℃。这样,高温轴承钢应运而生。高温轴承钢应具有高的高温硬度(大于50HRC)、尺度稳定性、耐高温氧化性、低的热膨胀性和高的抗蠕变强度。其中前两项为选择高温轴承钢资料的首要目标。高温轴承钢可分为:高温不锈轴承钢、高温高速工具钢、高温渗碳轴承钢。ISO/FDIS683-17中纳标的高温轴承钢钢种有:80MoCrV42-16、X82WmoCrV6-5-4、X75WCrV18-4-1。美国的高速工具钢规范ASTM A600(1999)中的T1、M2、M50等钢种可作为高温轴承钢运用。我国高温轴承钢的规范GB3086中的钢种为: 8Cr4Mo4V和10Cr14Mo4。8Cr4Mo4V是一种含Mo的高温不锈钢,在ASTMA600规范中相当于M50,也是各国广泛运用的一种高温轴承钢,具有较好的高温硬度和高温尺度稳定性,并且有高的高温触摸疲惫功能。能够制作作业温度在315℃以下运用的轴承。首要用于飞机、舰艇发动机轴承、冶金、化工和原子能工业中高温设备轴承。10Cr14Mo4钢是9Cr18Mo的改进钢种，其增加了Mo量,减少了Cr量,使其高温硬度和耐磨性进步,运用温度可达480℃。我国高温轴承钢系中的高速工具钢的钢种有Cr4Mo4V和W18Cr4V。前者相当于美国的M50,因归纳功能好和合金元素含量低而广泛运用,它在耐磨性、高温硬度和抗氧化性等方面与10Cr14Mo4相当,作为中级高温轴承资料能够制作作业温度在315℃以下运用的轴承。后者相当于ASTMA600中的T1,适用于更高温度和更好的高温硬度下作业的轴承。我国高温二类轴承钢系中还没有合适的渗碳高温钢。

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