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圓錐滾子軸承制造廠家分享:剝析軸承的材料?軸承鋼的未來(lái)發(fā)展的方向

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文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:星泰軸承采購(gòu)顧問(wèn)作者:圓錐滾子軸承采購(gòu)顧問(wèn)人氣:-發(fā)表時(shí)間:2019-12-02 11:40:00

                

  圓錐滾子軸承制造廠家分享:什么是軸承鋼?主要用于什么呢?青島中瑞德軸承專(zhuān)家給你解疑:

軸承鋼應(yīng)具備:高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲憊強(qiáng)度、必須的韌性、一定的淬透性、在大氣的潤(rùn)滑劑中的耐腐蝕性能。為什么要具備這樣的性能呢?因?yàn)檩S承應(yīng)具備長(zhǎng)壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性,并且軸承鋼主要用于制造轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)體和套圈。為了達(dá)到上述性能要求,對(duì)軸承鋼的化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物含量和類(lèi)型、碳化物粒度和分布、脫碳等要求嚴(yán)格。軸承鋼總體上向高質(zhì)量、高性能和多品種方向發(fā)展。軸承用鋼按特性及應(yīng)用環(huán)境劃分為:高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、高溫軸承鋼、不銹軸承鋼及專(zhuān)用的特種軸承材料。

為適應(yīng)高溫、高速、高負(fù)荷、耐蝕、抗輻射的要求,需要研制一系列具有特殊性能的新型軸承鋼。為了降低軸承鋼的氧含量,發(fā)展了真空冶煉、電渣重熔、電子束重熔等軸承鋼的冶煉技術(shù)。而大批量軸承鋼的冶煉由電弧爐熔煉,發(fā)展成各種類(lèi)型初煉爐加爐外精煉。目前,采用容量大于60噸初煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝生產(chǎn)軸承鋼,以達(dá)到高質(zhì)量、高效率、低能耗之目的。在熱處理工藝方面,由車(chē)底式爐、罩式爐發(fā)展成連續(xù)可控氣氛退火爐熱處理。目前,連續(xù)熱處理爐型最長(zhǎng)為150m,加工生產(chǎn)軸承鋼的球化組織穩(wěn)定和均勻,脫碳層小,消耗能量低。

20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步,軸承的應(yīng)用范圍擴(kuò)大;而國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展,又推動(dòng)了軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化和新技術(shù)、新工藝及新裝備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,效率高、質(zhì)量高、本錢(qián)低的配套技術(shù)和工藝裝備應(yīng)運(yùn)而生。日本和德國(guó)等均建成了高潔凈度、高質(zhì)量的軸承鋼生產(chǎn)線,使鋼的產(chǎn)量迅速增加,鋼的質(zhì)量和疲憊壽命大幅度進(jìn)步。日本和瑞典生產(chǎn)的軸承鋼的氧含量降到10ppm以下。80年代末期,日本山陽(yáng)特鋼公司的先進(jìn)水平為5.4ppm,達(dá)到了真空重熔軸承鋼的水平。

軸承的接觸疲憊壽命對(duì)鋼組織的均勻性非常敏感。進(jìn)步潔凈度(減少鋼中的雜質(zhì)元素和夾雜物含量),促使鋼中的非金屬夾雜物和碳化物細(xì)小均勻分布,可以進(jìn)步軸承鋼的接觸疲憊壽命。軸承鋼使用狀態(tài)下的組織應(yīng)是回火馬氏體基體上均勻分布著細(xì)小的碳化物顆粒,這樣的組織可以賦予軸承鋼所需要的性能。高碳軸承鋼中的主要合金元素有碳、鉻、硅、錳、釩等。

如何獲得球化組織

這是軸承鋼生產(chǎn)中的重要題目,控軋控冷是先進(jìn)軸承鋼的重要生產(chǎn)工藝。通過(guò)控軋或軋后快冷消除了網(wǎng)狀碳化物,獲得合適的預(yù)備組織,可以縮短軸承鋼球化退火時(shí)間,細(xì)化碳化物,進(jìn)步疲憊壽命。近年來(lái),俄羅斯和日本采用低溫控軋(800℃~850℃以下),軋后采用空冷加短時(shí)間退火,或完全取消球化退火工藝,就可得到合格的軸承鋼組織。軸承鋼的650℃溫加工也是新型技術(shù)。共析鋼或高碳鋼熱加工前若具有細(xì)晶粒組織或在加工過(guò)程能形成細(xì)晶粒,則在(0.4~0.6)熔化溫度范圍內(nèi),在一定應(yīng)變速率下,呈現(xiàn)出超塑性。美國(guó)海軍研究院(NSP)對(duì)52100鋼進(jìn)行了650℃溫加工試驗(yàn)表明,在650℃下真應(yīng)變2.5不發(fā)生斷裂。因此,有可能以650℃溫加工來(lái)代替高溫加工并與球化退火工藝結(jié)合起來(lái),這對(duì)簡(jiǎn)化設(shè)備和工序、節(jié)約能源、進(jìn)步質(zhì)量有重要意義。

在熱處理方面,在進(jìn)步球化退火質(zhì)量,獲得細(xì)小、均勻、球形的碳化物以及縮短退火時(shí)間或取消球化退火工序的研究方面有了進(jìn)展,即盤(pán)條生產(chǎn)采用兩次組織退火,將拉拔后的720℃~730℃再結(jié)晶退火改為760℃的組織退火。

這樣可以得到硬度低、球化好、無(wú)網(wǎng)狀碳化物的組織,關(guān)鍵要保證中間拉拔減面率≥14%。該工藝使熱處理爐的效率進(jìn)步25%~30%。連續(xù)式球化退火熱處理技術(shù)是軸承鋼熱處理的發(fā)展方向。

  各國(guó)都在研究和開(kāi)發(fā)新型軸承鋼,擴(kuò)大應(yīng)用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼,通過(guò)改變化學(xué)成分來(lái)進(jìn)步滲碳速度,其中碳含量由傳統(tǒng)的0.08%~0.20%進(jìn)步到0.45%左右,滲碳時(shí)間由7小時(shí)縮短到30分鐘。開(kāi)發(fā)了高頻淬火軸承鋼,用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過(guò)高頻加熱淬火來(lái)代替普通軸承鋼,既簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序又降低了本錢(qián),并進(jìn)步了使用壽命。日本研制的GCr465、SCM465疲憊壽命比SUJ—2高2~4倍。由于在高溫、腐蝕、潤(rùn)滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來(lái)愈多,過(guò)往使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求,急需研制加工性能好、本錢(qián)低、疲憊壽命長(zhǎng)、能適合不同目的和用途的軸承用鋼,如高溫滲碳鋼M50NiL、易加工不銹軸承鋼50X18M以及陶瓷軸承材料等。 

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