轴承钢是什么材质的钢材 打刀是轴承钢好还是弹簧钢好

轴承钢用于制造滚珠、滚柱和轴承套圈。轴承在工作时承受很大的压力和摩擦，因此要求轴承钢具有较高且均匀的硬度、耐磨性和较高的弹性极限。轴承钢对化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布以及碳化物的分布要求非常严格，是所有钢生产中最严格的钢种之一。

1976年，国际标准化组织ISO将一些常用轴承钢牌号纳入国际标准，并将轴承钢分为四类，即完全硬化轴承钢、表面硬化轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢，共17个钢种。一些国家增加了特殊用途轴承钢或合金的类别。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO类似，对应四大类:高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢和高温轴承钢。

近50年来，我国在轴承钢牌号和轴承材料方面也取得了很大进展，如无铬轴承钢、中碳轴承钢、专用轴承钢及合金、金属陶瓷等。高碳铬轴承钢GCr15是世界上最大的轴承钢，碳含量约为1%，铬含量约为1.5%。自1901年诞生以来，其主要组成部分在100多年里基本保持不变。随着科学技术的进步，研究工作不断进行，产品质量不断提高，占世界轴承钢总产量的80%以上。所以如果没有特殊说明的话，我们现在所说的轴承钢是指GCr15。

轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。轴承钢要求具有高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、必要的韧性、一定的淬透性和在大气剂中的耐腐蚀性，因为轴承应具有长寿命、高精度、低热值、高速度、高刚性、低噪声和高耐磨性的特点。为了满足上述性能要求，对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物的含量和类型、碳化物的粒度和分布以及脱碳的要求是严格的。轴承钢总体上向高质量、高性能、多品种方向发展。轴承钢按其特性和使用环境分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢和特种轴承材料。

为了满足高温、高速、高负荷、耐腐蚀和抗辐射的要求，有必要开发一系列具有特殊性能的新型轴承钢。为了降低轴承钢的氧含量，开发了true空冶炼、电渣重熔和电子束重熔等轴承钢冶炼技术。然而，大量轴承钢的冶炼是从电弧炉冶炼发展到各种类型的初炼炉加炉外精炼。目前轴承钢采用产能60吨以上的初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧生产，以达到优质、高效、低能耗的目的。在热处理技术方面，已从台车式炉和罩式炉发展到连续可控气氛退火炉进行热处理。目前最长的连续热处理炉为150m，加工生产的轴承钢球化组织稳定均匀，脱碳层小，能耗低。

20世纪70年代以来，随着经济和工业技术的发展，轴承的应用范围不断扩大。国际贸易的发展促进了轴承钢标准的国际化和新技术、新工艺、新设备的开发应用，高效、优质、低成本的配套技术和设备应运而生。日本和德国建设了高洁净度、高质量的轴承钢生产线，大大提高了钢的产量，并大大提高了钢的质量和疲劳寿命。日本和瑞典生产的轴承钢的氧含量降至百万分之十以下。80年代末，日本杨珊特殊钢公司的先进水平为5.4ppm，达到了真空重熔轴承钢的水平。

轴承的接触疲劳寿命对钢结构的均匀性非常敏感。提高钢的洁净度（降低钢中杂质元素和夹杂物的含量），促进钢中非金属夹杂物和碳化物的细小均匀分布，可以提高轴承钢的接触疲劳寿命。轴承钢在使用中的显微组织应该是细小的碳化物颗粒均匀地分布在回火马氏体基体上，这可以赋予轴承钢所需的性能。高碳轴承钢中的主要合金元素是碳、铬、硅、锰和钒。

如何获得球化组织是轴承钢生产中的重要问题，控制轧制和控制冷却是先进轴承钢的重要生产工艺。通过控制轧制或轧后快速冷却，消除网状碳化物，获得合适的初步组织，可缩短轴承滚珠轧制的退火时间，细化碳化物，提高疲劳寿命。近年来，俄罗斯和日本采用低温控制轧制（800℃ ~ 850℃以下），随后进行空短时间冷退火，或完全取消球化退火工艺，以获得合格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温加工也是一项新技术。如果共析钢或高碳钢在热加工前具有细晶组织或在加工过程中能形成细晶，则在（0.4 ~ 0.6）的熔化温度范围内，在一定的应变速率下会表现出超塑性。美国海军研究所（NSP）在650℃下对5 2100钢进行的加工试验表明，2.5的真应变在650℃下不会断裂。因此，用650℃的温加工代替高温加工并与球化退火工艺相结合是可能的，这对简化设备和工序、节约能源和提高质量具有重要意义。

在热处理方面，在提高球化退火质量、获得细小、均匀和球状碳化物、缩短退火时间或取消球化退火工艺方面取得了进展，即线材生产采用两次显微组织退火，将拉拔后720℃ ~ 730℃再结晶退火改为760℃显微组织退火。这样可以获得硬度低、球化好、无网状碳化物的显微组织，关键是保证中间拉伸时的断面收缩率≥14%。这一工艺使热处理炉的效率提高了25% ~ 30%。连续球化退火技术是轴承钢热处理的发展方向。

各国都在研发新型轴承钢，扩大其应用范围，替代传统轴承钢。如快速渗碳轴承钢，通过改变化学成分提高渗碳速度，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经高频加热淬火代替普通轴承钢，既简化了生产工艺，又降低了成本，延长了使用寿命。日本开发的GCr465和SCM465的疲劳寿命比是SUJ？2高出2 ~ 4倍。由于轴承在高温、腐蚀和苛刻条件下的使用越来越多，过去使用的M50（crmo 4v）和440 c（9 Cr 18 mo）等轴承钢已不能满足要求。迫切需要开发具有良好可加工性、低成本和长疲劳寿命的轴承钢，如高温渗碳钢M50NiL、易加工的不锈钢轴承钢50X18M和陶瓷轴承。

针对GCr15SiMn钢淬透性低的弱点，我国开发了高淬透性和淬硬能力轴承钢GCr15SiMo，淬硬能力HRC≥60，淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接触疲劳寿命L10和L50分别比GCr15Si Mn高73%和68%。在相同的使用条件下，G015SiMo钢制成的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来，中国还开发了节能、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比，GCr4的冲击值、断裂韧性和接触疲劳寿命L10分别提高了66% ~ 104%、67%和12%。GCr4钢轴承高温受热？表面淬火热处理工艺。与全硬化GCr15钢轴承相比，GCr4钢轴承的使用寿命明显延长，可用于重载高速列车轴承。

未来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。氧含量从28ppm降至5ppm，疲劳寿命可延长一个数量级。为了延长轴承钢的寿命，多年来人们一直致力于开发和应用精炼技术来降低钢中的氧含量。经过不懈努力，轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60年代的28ppm降至90年代的5ppm。目前我国轴承钢中最低氧含量可控制在10ppm左右。轴承使用环境的变化要求轴承钢具有多样化的性能。如果设备转速提高，则需要用于准高温（200℃以下）的轴承钢（通常采用在SUJ2钢的基础上增加si含量并添加V和Nb的方法来达到抗软化和尺寸稳定的目的）；腐蚀应用要求开发不锈钢轴承钢；为简化工艺，应开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢；为了满足航空空航天飞行的需要，应开发高温轴承钢。

轴承钢用于制造滚珠、滚柱和轴承套圈。轴承在工作时承受很大的压力和摩擦，因此要求轴承钢具有较高且均匀的硬度、耐磨性和较高的弹性极限。轴承钢对化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布以及碳化物的分布要求非常严格，是所有钢生产中最严格的钢种之一。1976年，国际标准化组织ISO将一些常用轴承钢牌号纳入国际标准，并将轴承钢分为四类，即完全硬化轴承钢、表面硬化轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢，共17个钢种。一些国家增加了特殊用途轴承钢或合金的类别。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO类似，对应四大类:高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢和高温轴承钢。近50年来，我国在轴承钢牌号和轴承材料方面也取得了很大进展，如无铬轴承钢、中碳轴承钢、专用轴承钢及合金、金属陶瓷等。高碳铬轴承钢GCr15是世界上最大的轴承钢，碳含量约为1%，铬含量约为1.5%。自1901年诞生以来，其主要组成部分在100多年里基本保持不变。随着科学技术的进步，研究工作不断进行，产品质量不断提高，占世界轴承钢总产量的80%以上。因此，如果轴承钢没有特殊说明，则表示GCr15。