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各国都在研究和开发新型轴承钢,扩大应用和代替传统的轴承钢。如快速渗
碳轴承钢,通过改变化学成分来提高渗碳速度,其中碳含量由传统的0.08%~
0.20%提高到0.45%左右,渗碳时间由7小时缩短到30 分钟。开发了高频淬火
轴承钢,用普通中碳钢或中碳锰、铬钢,通过高频加热淬火来代替普通轴承钢
,既简化了生产工序又降低了成本,并提高了使用寿命。日本研制的GCr465、
SCM465疲劳寿命比SUJ?2高2~4倍。由于在高温、腐蚀、润滑条件恶劣的环境下
使用轴承愈来愈多,过去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不能
满足使用要求,急需研制加工性能好、成本低、疲劳寿命长、能适合不同目的
和用途的轴承用钢,如高温渗碳钢 M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M以及陶瓷
轴承材料等。 针对GCr15SiMn钢淬透性低的弱点,我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢
GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接触疲劳寿命
L10和L50分别比GCr15Si Mn提高73%和68%,在相同使用条件下,用G015SiMo
钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来,我国还开发了节能节
约能源、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比,GCr4的冲击值提高了
66%~104%断裂韧性提高了67%,接触疲劳寿命L10提高了12%。GCr4钢轴承
采用高温加热?表面淬火热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比,GCr4钢轴
承的寿命明显提高,可用于重载高速列车轴承。
今后轴承钢主要向高洁净度和性能多样化两个方向发展。提高轴承钢的洁净
度,特别是降低钢中的氧含量,可以明显延长轴承的寿命。氧含量由28ppm降低
到5ppm,疲劳寿命可以延长1个数量级。为了延长轴承钢的寿命,人们多年来一
直致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量。通过不懈的努力,轴承钢中
的***氧含量已从20世纪60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前,
我国可以将轴承钢中的***氧含量控制在 10ppm左右。轴承使用环境的变化要
求轴承钢必须具备性能的多样化。如设备转速的提高,需要准高温用(200℃以
下)轴承钢(通常采用在 SUJ2钢的基础上提高Si含量、添加V和Nb的方法来达到
抗软化和稳定尺寸的目的,腐蚀应用场合,需要开发不锈轴承钢;为了简化工艺, 应该开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢;为了满足航空航天的需要,应开
发高温轴承钢。
化学成分
碳 C :1.00-1.10
硅 Si:0.15-0.35
锰 Mn:0.25-0.45
铬 Cr:0.90-1.20 钼 Mo:≤0.08
磷 P:≤0.025
硫 S:≤0.025
镍 Ni:≤0.25
铜 Cu:≤0.25
镍+铜 Ni+Cu :≤0.50
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