【正文】 滾子推力軸承 77 2．失效方式 （ 1）疲勞剝落 — 接觸疲勞破壞 （ 2）磨損 （ 3）誘蝕 3．性能要求 高的接觸疲勞強度、高的耐磨性、高的抗壓強度等 78 性 能 要 求 高而均勻 的硬度和耐磨性 → 足夠 淬透性和淬硬性， 60HRC； 高 接觸疲勞強度 → 以免過早失效 → 保證材質(zhì)、組織； 一定 韌度 → 承受沖擊，以免碎裂； 尺寸穩(wěn)定 性好 → 保證精度； 一定耐蝕性 → 大氣、潤滑油腐蝕。 關鍵因素 化學成分、冶金質(zhì)量和加工工藝 79 2．工藝性能 （ 1）高的淬硬性和必要的淬透性，以保證熱處理后獲得高而均勻的硬度； （ 2）良好的加工藝性，冷、熱成型性、切削、磨削性； （ 3）良好的尺寸穩(wěn)定性，在長期保存和使用過程中能保持尺寸精度。 3．冶金質(zhì)量 要求高純度、非金屬夾雜少、偏析、疏松、夾雜物分布不均勻盡可能避免。 80 滾動軸承鋼的化學成分特點 1．碳： %，屬于過共析鋼 2．鉻： %，目的是提高淬透性，提高回火穩(wěn)定性，提高耐蝕性，細化 K，形成合金滲碳體，提高耐磨性。 對于大型軸承 ，為提高淬性加入 Mn、 Si等，另外加入 Mo、 V、 RE細化晶粒，減少疲勞裂紋源。 3．純度要求高， P小于 %， S小于%，屬于高級優(yōu)質(zhì)鋼。 工程材料學 三、滾動軸承鋼的牌號及其熱處理 應用最廣的是 GCr15鋼，約占軸承用鋼的 90％左右。國外所用軸承鋼的成分，大體與 GCr15鋼相同。 滾動軸承鋼 滾動軸承鋼的牌號 G Cr9 Si Mn 滾動軸承鋼 含 Cr量 WCr ≈ % 含 Si量 WSi≤ % 含 Mn量 WMn≤ % 工程材料學 1．軸承鋼的種類 軋鋼機械、礦山挖掘機械和其他一些受沖擊負荷較大的機械使用的軸承，要求表面硬度高、耐磨性好，高的接觸疲勞強度，心部有一定的韌性、強度和硬度，選用滲碳鋼。常用的鋼號有 20Mn、 20NiMo、 12Cr2Ni4A、 20Cr2Ni4A、 20Cr2Mn2MoA等，經(jīng)滲碳 →淬火 → 低溫回火處理。 滾動軸承鋼 工程材料學 250℃ 以上 (航空發(fā)動機軸承有的達 380℃ )的軸承，由于溫度高，使材料的硬度、耐磨性等性能顯著下降，此時必須采用高溫軸承鋼。我國已試驗和使用的高溫軸承鋼有 Cr4Mo4V、W6Mo5Cr4V Cr14Mo4V、 9Cr18Mo等。 滾動軸承鋼 工程材料學 石油機械、造船工業(yè)及食品工業(yè)中的軸承常在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中工作，要求具有良好的化學穩(wěn)定性，因此需要采用不銹鋼制造軸承，如 9Cr18及 9Cr18Mo鋼等。 滾動軸承鋼 工程材料學 2. GCr15軸承鋼的熱處理 軸承鋼一般要經(jīng)過球化退火處理和淬火加低溫回火處理，球化退火的目的是降低硬度，改善切削加工性，同時獲得均勻分布的細粒狀珠光體，為最終熱處理做好組織上的準備。 軸承鋼的淬火溫度應嚴格控制， GCr15鋼淬火溫度控制在 (840177。 10)℃ 范圍內(nèi)，淬火組織為隱晶馬氏體。淬火后應立即回火，以消除內(nèi)應力、提高韌性、穩(wěn)定組織和尺寸。其回火溫度為 150160℃ ，回火時間為 23 h。 滾動軸承鋼 工程材料學 為了消除零件在磨削時產(chǎn)生的磨削應力，以及進一步穩(wěn)定組織和尺寸，在磨削加工后再進行一次附加回火，回火溫度為 120150℃ ，回火時間為 23 h。 對于精密軸承，為了保證尺寸的穩(wěn)定性，淬火后立即進行冷處理，然后再回火，磨削加工后再進行一次尺寸穩(wěn)定性處理，在 120150℃ 保溫 510 h。 GCr5鋼經(jīng)淬火回火處理后，鋼的組織為：馬氏體(80％ )+殘余奧氏體 (10％ )+碳化物 (10％ )，其硬度為6165HRC。 滾動軸承鋼 88 思考題 : 軸承鋼在淬火熱處理后 ,硬度檢驗時不允許有明顯的軟點 ,為什么 ? 如出現(xiàn) 軟點 ,可能有哪些因素造成的 ? 89 167。 36 特殊用途結構鋼 特殊用途結構鋼有多種，如 低溫用鋼、耐磨鋼 、無磁鋼、 易削鋼 、鋼軌鋼、大鍛件用鋼等。 一．低溫用鋼 1．低溫用鋼的性能要求 （ 1）足夠的低溫強度，特別是屈服強度，可減輕結構重量； （ 2）足夠的剛度和韌性，尤其是低溫韌性，一般要求ak≥60J/cm2。 （ 3）良好的焊接性和冷加工性。低溫用鋼大部分是板材，需焊接或冷成型。要求良好的延伸率，一般碳鋼不低于 16%，合金鋼不低于 14%。 （ 4）較好的耐蝕性。 90 2．低溫用鋼分類 （ 1）奧氏體型低溫用鋼 奧氏體型低溫用鋼合金元素含量高，使用時應注意成本。 最早使用的是 188不銹鋼，因為這種鋼低溫韌性較好（ 0Cr18Ni9和 1Cr18Ni9）。但是， 200℃ 以下奧氏體不穩(wěn)定，研制了 25Cr20Ni是最穩(wěn)定的奧氏體可用于 ℃ (液氮 )，價格高。目前，為降低成本，15Mn26Al4鋼已開始使用。 （ 2）低碳馬氏體型低溫用鋼 這類鋼是低碳，同時用大量的 Ni提高低溫韌性，含9%Ni。 熱處理淬火 +高溫回火?？捎糜?196℃ (制取液氮設備 )。 （ 3）鐵素體型低溫用鋼 這類鋼是降低碳及 S、 P含量，提高低溫韌性。熱處理是正火或熱軋，組織 F+少量 P。 16MnRE、 09MnV2RE等。