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軸承鋼相關(guān)知識(shí)(二)
  發(fā)布時(shí)間:2012年06月12日 點(diǎn)擊數(shù):

  如何獲得球化組織是軸承鋼生產(chǎn)中的重要問題,控軋控冷是先進(jìn)軸承鋼的重要生產(chǎn)工藝。通過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,提高疲勞壽命。近年來,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。美國海軍研究院(NSP)對(duì)5 2100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℃溫加工來代替高溫加工并與球化退火工藝結(jié)合起來,這對(duì)簡化設(shè)備和工序、節(jié)約能源、提高質(zhì)量有重要意義。
  在熱處理方面,在提高球化退火質(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提高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。
     各國都在研究和開發(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,通過改變化學(xué)成分來提高滲碳速度,其中碳含量由傳統(tǒng)的0.08%~0.20%提高到0.45%左右,滲碳時(shí)間由7小時(shí)縮短到30 分鐘。開發(fā)了高頻淬火軸承鋼,用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過高頻加熱淬火來代替普通軸承鋼,既簡化了生產(chǎn)工序又降低了成本,并提高了使用壽命。日本研制的GCr465、SCM465疲勞壽命比SUJ―2高2~4倍。由于在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來愈多,過去使用的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、成本低、疲勞壽命長、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。
     針對(duì)GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點(diǎn),我國開發(fā)了高淬透性和淬硬性軸承鋼GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接觸疲勞壽命L10和L50分別比GCr15Si Mn提高73%和68%,在相同使用條件下,用G015SiMo鋼制造的軸承的使用壽命是GCr15SiMo鋼的兩倍。近年來,我國還開發(fā)了能節(jié)約能源、節(jié)約資源和抗沖擊的GCr4軸承鋼。與GCr15相比,GCr4的沖擊值提高了66%~104%,斷裂韌性提高了67%,接觸疲勞壽命L10提高了12%。GCr4鋼軸承采用高溫加熱―表面淬火熱處理工藝。與全淬透的GCr15鋼軸承相比,GCr4鋼軸承的壽命明顯提高,可用于重載高速列車軸承。
     今后軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣化兩個(gè)方向發(fā)展。提高軸承鋼的潔凈度,特別是降低鋼中的氧含量,可以明顯延長軸承的壽命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲勞壽命可以延長1個(gè)數(shù)量級(jí)。為了延長軸承鋼的壽命,人們多年來一直致力于開發(fā)應(yīng)用精煉技術(shù)來降低鋼中的氧含量。通過不懈的努力,軸承鋼中的最低氧含量已從20世紀(jì)60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前,我國可以將軸承鋼中的最低氧含量控制在 10ppm左右。軸承使用環(huán)境的變化要求軸承鋼必須具備性能的多樣化。如設(shè)備轉(zhuǎn)速的提高,需要準(zhǔn)高溫用(200℃以下)軸承鋼(通常采用在 SUJ2鋼的基礎(chǔ)上提高Si含量、添加V和Nb的方法來達(dá)到抗軟化和穩(wěn)定尺寸的目的);腐蝕應(yīng)用場(chǎng)合,需要開發(fā)不銹軸承鋼;為了簡化工藝,應(yīng)該開發(fā)高頻淬火軸承鋼和短時(shí)滲碳軸承鋼。

                    ——本文摘自《鋼鐵百科》