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　　工艺与装备 Techniique Equiipmentt ■?洛阳轴承研究所???叶健熠??高元安?仇亚军??梁林霞 滚动轴承常用金属材料 滚动轴承内外套及滚动 钢，因其淬透性良好，主要用来制 据这些性能要求和尺寸过大等原因， 体常用材料 造有效壁厚比较大的轴承： 轴承的内外圈多选用中碳合金钢， ????? 适用于制造有效壁厚在 如 ???? 、???? 、 ?高碳铬轴承钢 ? ～?? 范围内的轴承；而 ???? 、??? 等钢种制造，滚 目前国内广泛使用的?? ????? 适用于制造壁厚尺寸大 动体通常仍采用 ????? 钢制 ???? －?? 《高碳铬轴承钢》国 于 ?? 的轴承。这些轴承多为大 造。 家标准中，高碳铬轴承钢为??? 、 型或特大型轴承。 冶金、矿山用牙轮钻头的滚动 ?? 、????? 、????? 、 ?? 轴承钢是限制淬透性钢， 体、石油钻机上的滚动轴承以及要 ???? 五个钢号。其中 ??? 和 它经过合适的热处理工艺得到一定 求耐大冲击负荷的轴承或滚动体除 ????? 两个钢种在我国轴承行 的硬化层深度，从而达到表面硬、心 采用渗碳轴承钢外，有时也选用弹 业的用量最大，约占轴承钢总用量 部软的结果，具有较好的耐磨性，冲 簧钢或工具钢类制造，如 ?? 、 的?? 以上。?? 、????? 和 击韧性、断裂韧性及高接触疲劳寿 ??、??? 、???? 、??? ???? 三个钢号为我国“八五”、 命，在俄罗斯等国被用于铁路客车 等，这些钢热处理后具有较高的抗 “九五”期间的科研成果，它们是参 轴承和矿山、冶金机械等轴承。 压碎性能、良好的抗疲劳和较高抗 考国外钢号（主要是前苏联、瑞典 ???? 是一种被广泛用于贝 冲击性能。 ?? 、德国）的基础上攻关研究发展 氏体热处理的轴承钢，主要用于高 ?渗碳轴承钢 而来。 速列车、矿山和冶金机械等轴承。 渗碳轴承钢实际上是优质低碳 ??? 轴承钢大量用于制造汽 ?中碳轴承钢 车、拖拉机、坦克、飞机等所使用 或低碳合金钢，经渗碳和热处理淬 的轴承以及机床使用的主轴轴承和 挖掘机、起重机、大型机床等 回火后，表面硬度为 ? ～??? ， 铁路车辆、矿山机械、电机轴承、通 大型机械设备上的特大型轴承，工 心部硬度为 ? ～??? ，表面耐 用机械用轴承。 况下一般转速不高，而承受较大的 磨，心部有良好的韧性。用渗碳钢 ????? 和????? 轴承 轴向、径向载荷及较大弯曲力矩，根 制造的轴承零件，既可以承受较大 ? ?? 年?第?? 期 Techniique Equiipmentt 工艺与装备 的冲击负荷，又有较高的接触疲劳寿命。特别适用 于承受较大的冲击负荷和尺寸较大的大型轴承零件 以及高? ? 值下适用的轴承零件等。在??? －?? 《渗碳轴承钢技术条件》中纳标的渗碳钢有 ???? 、????? 、????? 、????? 、 ????? 、?????? 六个牌号。 ?不锈轴承钢 不锈轴承钢主要为在腐蚀介质中使用，其常用 的不锈轴承钢为 ??? 、???? ，已纳入??? － ?? 《高碳铬不锈轴承钢技术条件》中。它们是马 氏体不锈轴承钢，这类轴承钢含有? 左右的? 和 ?? 左右的? ，经热处理后具有较高的强度、硬度、 耐磨性和接触疲劳寿命，又有很好的抗大气、海水、 水蒸气及酸的腐蚀能力。经?? ～?? ℃回火后的硬 度≥ ??? ，所以，可以用其制造使用温度相对较 高的高耐腐蚀轴承零件；同时这类不锈钢还具有较 好的低温稳定性，又常用于制造－?? ℃以上的低 温轴承零件，如火箭氢氧发动机中的低温轴承，也 广泛用于制造仪表、食品及医用器械轴承。 ???? 是在 ???? 的基础上通过降低? 、 ? 含量而发展的新型不锈钢，美国牌号为??? 。 与??? 钢相比，它在强酸下的耐腐蚀性稍有不足， 但因其钢种共晶碳化物的含量大为减少，所以它的 冷、热加工性能，冲击韧性及接触疲劳寿命均良好， 是一种具有在大气、海水、弱酸条件下工作的较好 的轴承选用材料。该材料已在我国、日本、美国、德 国广泛使用。 另外，用于制造轴承零件的不锈钢还有?? 型、?? 型、? －? 型不锈钢等，这些不锈钢的碳 含量相对较低，热处理后的硬度、强度较低，用来 制造在腐蚀介质中工作负荷不大的轴承零件，如钢 球、滚针套、滚针、保持架等。 ?高温轴承钢 通常指工作温度在?? ℃以上使用的轴承被称 为高温轴承。高碳铬轴承钢最高实际使用温度仅为 ?? ℃，其改型的几个轴承钢号的最高使用温度也只 有?? ℃。当工作温度超过?? ℃或 ?? ℃，轴承套 圈和滚动体的硬度往往降低到 ??? 以下，这对轴 承的耐磨性和使用寿命都有严重影响。因而，在高 ???年?第?? 期 ? 工艺与装备 Techniique Equiipmentt 温下工作的轴承除首先要求具有高 保持架常用的金属材料 ???? 钢 的硬度外，还要根据不同用途、不 保持架在轴承中起等距离隔离 ?? 钢是 ?? 公司以??? 同类型的轴承对材料提出不同的要 滚动体，引导并带动滚动体旋转的 为基础添加? 、? 和? 而开发的 求。 作用。它主要受到摩擦和拉伸的作 新轴承钢，在?? ℃的环境温度下轴 作为高温轴承钢，粗略地说由 用，并承受一定的冲击，这就要求 承的使用寿命显著提高，特别适于 三类钢组成：高温不锈钢、高速工 它具有一定的强韧性，良好的弹性 中等温度下（≤ ?? ℃）使用的轴承。 具钢和高温渗碳钢，前两者为高碳 和刚度，较小的摩擦系数及良好的 用特定成分的中碳钢，采用渗 钢，后者为低碳钢。我国常用的高 耐磨性和导热系数，并具有与滚动 碳或 ? － ? 共渗，在渗层内获得大 温不锈钢有???? 最高耐温 量细小碳化物、极高的硬度和较多 体相近的热膨胀系数。目前我国常 ?? ℃? ，高速工具钢???? 的残余奥氏体（?? ～?? ）， 在污 用的金属材料保持架材料有? 、? 、 ??～?? ℃?、?????? ℃?、 染条件下使用可使轴承使用寿命为 ?、?、?、?? 、?? 、?? 、 ??????? ℃?；高温渗碳钢 ??? 钢的 ? 倍多。日本称之为? ????、????、?????、 有 ??????? 。 技术。? 系列钢种有 ?、?? 、?? 、 ????、??? －? －?? 、??? ? － ??????? 钢相当于美国的 ?? 四种，它们具有良好的耐磨性 ? －?、???? －?、?? 、??? 、 ??? 钢，它是在???? 钢的 和抗咬合性，尺寸稳定性介于表面 ??? 等。 基础上研制的高温、高速渗碳轴承 淬火钢和整体淬火钢之间。 滚动轴承常用金属材料的化学 钢，其高温性能优于 ???? 钢， 成分散见于其各类钢材料标准中。 附表?几种新钢种的化学成分（?） ? 特别使用于? ≥ ?? ×? 的航空发 钢种 ? ? ? ? ? 新轴承材料 ? ? ? ? ? 动机主轴轴承，是一种很有发展前 ?? ?? ?? ?? ?? － ?? ?? ?? ?? ?? ?? 途的材料。 ???? 钢 ?? ?? ?? ??? ?? ?? ?其他较常用的钢种或合金 ?? 钢是 ?? 公司基于残留 ???? ?? ?? ?? ?? － ???? ?? ?? ?? ?? ?? 制造轴承零件较常用的材料还 奥氏体可以提高轴承在污染润滑条 ???? 有：?、?? 、?、?? 、??? 冷 件下的接触疲劳寿命的发现，通过 ????? 钢 轧钢带经过氮化处理后，用于制造 调整 ??? 钢的合金化成分来增加 ??? 是日本?? 公司为改 滚针轴承套圈；? 、? 、?? 、 热处理后钢中残余奥氏体含量和提 善??? 钢碳化物带状严重问题而 ?? 、? 、?? 等钢种用于制造 高残余奥氏体稳定性而开发的新轴 开发的新钢种，据资料报道，其性 要求不高的农机、通用机械轴承等； 承钢，该钢尺寸稳定性和抗磨损性 能良好。上述新钢种的化学成分见 ??、??? 、??? 、???? 与??? 相当，而疲劳寿命显著提 高。 附表。 钢经过渗碳后用于制造滚针轴承及 总之，轴承用材有上百种，且 关节轴承的外套； ???? 钢 不断出现新钢种，每种材料都有其 ???????? 、 ?? 钢是 ?? 公司为改善 特点和最佳使用条件，材料是影响 ??????