【文章內(nèi)容簡介】 ?截止至 2023年，國內(nèi) 32家特鋼企業(yè)生產(chǎn)軸承鋼 ，同比增長 37% ?現(xiàn)在軸承鋼產(chǎn)量排名世界第一 ?軸承產(chǎn)量排名世界第四 ?名副其實的軸承鋼和軸承生產(chǎn)大國 ?我國是軸承鋼 大 國 ?但不是軸承鋼 強 國 ?在時速 160公里以上動車機組中，很難見到我國的軸承鋼材 ?在飛機等航空領(lǐng)域，軸承鋼材也全被發(fā)達(dá)國家所占領(lǐng) 中國軸承鋼材的 壽命一般只有日本軸承鋼材的二分之一，有的甚至只有 1/4 我國軸承鋼發(fā)展現(xiàn)狀 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB 軸承 —— 工業(yè)的 心臟 軸承工業(yè) —— 國民經(jīng)濟(jì)的 裝備部 軸承滲透到國民經(jīng)濟(jì)各個部門，每個國家軸承的需求量與國民生產(chǎn)總值保持一定的關(guān)系 軸承的產(chǎn)量和質(zhì)量制約著國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)及科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的速度和進(jìn)程 小尺寸軸承 大尺寸軸承 風(fēng)電變漿軸承 盾構(gòu)機 刀盤軸承 二 .軸承鋼產(chǎn)品分類及標(biāo)準(zhǔn) Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB 軸承 ：具備長壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等 軸承鋼 ：具備高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲勞強度、必須的韌性、一定的淬透性、在大氣的潤滑劑中的耐腐蝕性能。 軸承性能要求 軸承應(yīng)具有的特性 對軸承材料的要求 耐高荷重 抗變形強度高 硬度高 能進(jìn)行高速回轉(zhuǎn) 磨擦和磨損小 耐磨強度高 回轉(zhuǎn)性能好 回轉(zhuǎn)精度高，尺寸精度高 純凈度、無效度高 具有互換性 尺寸穩(wěn)定性好 尺寸精度高 能夠長期使用 具有耐久性 疲勞強度高 包括： 高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、 高溫軸承鋼、不銹軸承鋼及特殊工況條件下應(yīng)用的特殊軸承鋼 軸承鋼分類 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB 高碳鉻軸承鋼 牌號 化 學(xué) 成 分 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） / % C Si Mn Cr Mo P S Ni Cu Cu+Ni O 模注鋼 連鑄鋼 GCr4 ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 0. 20 15106 12106 GCr15 ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ GCr15SiMn ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ GCr18Mo ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ GCr15SiMo ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ 高碳鉻軸承鋼牌號和化學(xué)成分 ?GCr15 、 GCr15SiMn 、 GCr18Mo、 GCr15SiMo 全淬透性 ?GCr4 限制淬透性 軸承鋼 心部具有良好韌性、表面高強度 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB GCr4軸承鋼 C Si Mn Cr Mo Ni Cu ~5 ~0 ~0 ~0 ≤ ≤ ≤ GCr4軸承鋼化學(xué)成分（ wt， %） ?限制淬透性軸承鋼 ?用體積感 尖 加熱，表面淬火回火后具有全淬透性 GCr15軸承鋼和低碳合金滲碳鋼的性能 ?淬火后表面硬度高，耐磨性好，抗疲勞性能好 ?心部硬度只有 35~40HRC，韌性好，抗沖擊 ?心部具有良好韌性、表面高強度 ?主要用于制作各種 尺寸、受載荷不大 的滾動軸承套圈及滾子 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB GCr15軸承鋼 C Si Mn Cr Mo Ni Cu Ni+Cu ~5 ~5 ~5 ~ ≤ ≤ ≤ ≤ 性能 ?硬度 ： ?熱軋退火態(tài)： 179～ 207HBW ?熱軋不退火態(tài)：不小于 302HBW ?力學(xué)性能 ： ?熱處理后為抗拉強度 1617MPa ?沖擊功 Akv 28J ?硬度 61～ 64HRC 顯微組織 ? 球化退火：應(yīng)為細(xì)小、均勻、完全球化的珠光體組織。直徑 ≤ 60mm的球化退火圓鋼的顯微組織合格級別為 2～ 4級 ? 熱處理后：回火馬氏體 脫碳層 熱軋盤條直徑 每邊總脫碳層深度不大于 ～ 10～ 15 16～ 30 31～ 50 51～ 75 76～ 100 101～ 150 熱軋圓鋼表面每邊總脫碳層深度 GCr15軸承鋼化學(xué)成分（ wt， %） ?高碳鉻軸承鋼典型鋼種 ?自上世紀(jì)初問世，至今已有近 100年的歷史 ?從它誕生至今，化學(xué)元素的含量幾乎沒有變化，但其疲勞壽命卻有成倍甚至成幾十倍的提高 ?制作壁厚小于 12mm、外徑小于 250mm的軸承套圈 ?圓錐、圓柱及球面滾子直徑大于 22mm的軸承零件 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB GCr15SiMn軸承鋼 項目 C Si Mn Cr P S O Als 用戶要求 ~ ~ ~ ~ ≤ ≤ ≤ 內(nèi)控范圍 ~ ~ ~ ~ ≤ ≤ ≤ ~ 目標(biāo)值 ≤ ≤ ≤ 石鋼 GCr15SiMn軸承鋼化學(xué)成分（ wt， %） ?在 GCr15鋼基礎(chǔ)上適當(dāng)增加 Si、 Mn含量的改型鋼種 ?改善其淬透性和彈性極限 ?耐磨性也比 GCr15鋼好 ?切削加工性能較 GCr15鋼稍差，有回火脆性傾向 主要用于制造： ?壁厚大于 12mm、外徑大于 250mm的軸承套圈 ?鋼球直徑大于 50mm ?圓錐、圓柱及球面滾子直徑大于 22mm的軸承零件 性能 ?硬度： ?熱軋退火態(tài)： 179～ 217HBW ?熱軋不退火態(tài)：不小于 302HBW ?力學(xué)性能： ?熱處理后為抗拉強度 1831MPa ?沖擊功 Akv 23J ?硬度 65HRC 顯微組織 ? 球化退火：應(yīng)為細(xì)小、均勻、完全球化的珠光體組織。直徑 ≤ 60mm球化退火圓鋼的顯微組織合格級別為 2～ 4級 ? 熱處理后：回火馬氏體 脫碳層 熱軋盤條直徑 每邊總脫碳層深度不大于 ～ 10～ 15 16～ 30 31～ 50 51～ 75 76～ 100 101～ 150 熱軋圓鋼表面每邊總脫碳層深度 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB GCr15SiMo軸承鋼 C Si Mn Cr Mo S P ?對大型軸承品種、規(guī)格和數(shù)量需求越來越多，軸承尺寸增加 要求軸承內(nèi)外套圈有效壁厚和滾動體直徑也隨之加大 ?GCr15SiMn鋼淬透性、淬硬性及軸承壽命滿足不了實際需要 ?GCr15鋼基礎(chǔ)上增加 Si和 Mo元素含量， 高淬透性軸承鋼 開發(fā)基本思路： ?Si對 CrMo系 SKF25 ?Mo對 CrSiMn系 GCr15SiMn鋼性能影響 ?淬透性 J60≥ 25mm 性能 ?硬度： ?熱軋退火態(tài)： 179～ 217HBW ?熱軋不退火態(tài)：不小于 302HBW ?力學(xué)性能： ?熱處理后為抗拉強度 1831MPa ?沖擊功 Akv 23J ?硬度 65HRC ?淬透性： ?J60≥25mm 顯微組織 ? 球化退火：應(yīng)為細(xì)小、均勻、完全球化的珠光體組織。直徑 ≤60mm的球化退火圓鋼的顯微組織合格級別為 2～ 4級 ? 熱處理后：回火馬氏體 脫碳層 洛陽軸研科技股份有限公司 GCr15SiMo鋼化學(xué)成分（ wt， %） 熱軋盤條直徑 每邊總脫碳層深度不大于 ～ 10～ 15 16～ 30 31～ 50 51～ 75 76～ 100 101～ 150 熱軋圓鋼表面每邊總脫碳層深度 Lab of Materials Forming Theory and Quality Control MSE, USTB GCr18Mo軸承鋼 洛陽軸研科技股份有限公司 GCr18Mo鋼化學(xué)成分（ wt， %） C Si Mn Cr M