銷售熱線: 010-87689366
軸承資料 首頁新聞中心» 軸承資料

軸承鋼生産工藝技術簡介

軸承用鋼的質量是所有合金鋼中要求最嚴格、檢驗項目最多的鋼種(zhǒng)。世界公認軸承鋼的水平是一個國(guó)家冶金水平的标志。軸承對(duì)其材料的要求較高,必須具備高的硬度、耐磨性、接觸疲勞強度、彈性極限,良好(hǎo)的沖擊韌性、斷裂韌性、尺寸穩定性、防鏽性能(néng)和冷熱加工等性能(néng)。爲保證這(zhè)些性能(néng)要求,軸承鋼的冶金質量必須保證其嚴格的化學(xué)成(chéng)分及化學(xué)成(chéng)分均勻性,特别高的純淨度,極低的氧含量和殘餘元素含量,嚴格的低倍組織和高倍組織,嚴格的碳化物均勻性,嚴格的表面(miàn)脫碳層和内部疏松、偏析、顯微孔隙等,不允許存在裂紋、夾渣、毛刺、折叠、結疤、氧化皮、縮孔、氣泡、白點和過(guò)燒等表面(miàn)和内部缺陷。我國(guó)特鋼企業2007年軸承鋼産量爲245萬噸 

 

當前世界各國(guó)所使用的軸承鋼主要有5大類,即高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽軸承鋼、高溫軸承鋼、中碳軸承鋼。

 

高碳鉻軸承鋼。高碳鉻軸承鋼是含鉻0.6%1.5%的高碳合金鋼,目前我國(guó)标準中采用5個牌号,GCr15GCr6GCr9GCr9SiMnGCr15SiMn。高碳鉻軸承鋼已有100多年的曆史,長(cháng)期的生産和使用證明,這(zhè)種(zhǒng)鋼基本上可以滿足一般工作條件的軸承要求,具有良好(hǎo)的耐磨性和抗接觸疲勞性能(néng),有較理想的耐鏽蝕性和一定的彈性、韌性,加工性能(néng)較好(hǎo),價格也較便宜,因此應用最廣。由于淬透性的差别,其中用量最大的是GCr15GCr15SiMnGCr6GCr9已很少采用。

 

滲碳軸承鋼。滲碳軸承鋼實質上是優質滲碳結構鋼,目前我國(guó)标準中采用6個牌号,G20CrMoG20CrNiMoG20Cr2Ni4G20CrNi2MoG10CrNi3MoG20Cr2Mn2Mo。這(zhè)類鋼經(jīng)過(guò)滲碳、淬火、回火等熱處理工序後(hòu),表面(miàn)具有很高的硬度和一定的耐磨性以及較高的抗接觸疲勞強度,且其心部都(dōu)具有良好(hǎo)的韌性、一定的強度和硬度。主要用于承受沖擊載荷下的軸承和特大型軸承,如鐵路、軋鋼機用軸承等。

 

不鏽軸承鋼。有馬氏體不鏽鋼和奧氏體不鏽鋼,目前我國(guó)标準中采用3個牌号,9Cr189Cr18MoCr14Mo4。其中以馬氏體不鏽鋼9Cr18使用最多。這(zhè)類鋼經(jīng)過(guò)熱處理可以得到全部或大部馬氏體組織,具有高強度、很好(hǎo)的耐磨性和韌性,特别是在海水、酸、有機鹽水溶液中具有較強的抗鏽蝕能(néng)力。這(zhè)些軸承鋼的缺點是碳含量高,碳與鉻形成(chéng)粗大的一次碳化物,降低材料的機械性能(néng),減少鉻元素對(duì)抗腐蝕的貢獻。1Cr18Ni9Ti等奧氏體不鏽鋼,經(jīng)熱處理後(hòu)可以得到單一的奧氏體組織,具有良好(hǎo)的韌性和很好(hǎo)的抗腐蝕能(néng)力。但由于強度、硬度不高,隻适用于制造低負荷、低轉速軸承。

 

高溫軸承鋼。高溫軸承鋼具有一定的高溫硬度和高溫耐磨性。高溫接觸疲勞強度、抗氧化、耐沖擊、高溫尺寸穩定性等特點。此類鋼利用高速鋼和高鉻馬氏體不鏽鋼的一些鋼号。我國(guó)目前使用的高溫軸承鋼主要有:9Cr18Mo(260℃)Cr4Mo4V(315℃)Cr14Mo4(480℃)W6Mo5Cr4V2(480℃)W9Cr4V2Mo(520℃)W18Cr4V(560℃)W12Cr4V5Co5(590℃),其中使用最普遍的是Cr4Mo4V。高碳鉻軸承鋼的回火溫度是160180℃,所以使用溫度一般不超過(guò)120℃,如果使用溫度超過(guò)120℃,鋼的強度急劇下降,尺寸不穩定,并導緻軸承的疲勞強度降低。所以,隻能(néng)用高溫軸承鋼而不能(néng)用高碳鉻軸承鋼,如飛機用渦輪噴氣發(fā)動機的功率越來越大,壓縮機和渦輪機的主軸軸承要求耐高溫,其工作溫度一般爲55260℃,高者可達370℃,在這(zhè)種(zhǒng)工作條件下,隻能(néng)采用高溫軸承鋼。

 

中碳軸承鋼。中碳軸承鋼是中碳合金鋼,我國(guó)目前主要有:5550MnA70Mn5CrMnMo60CrMnMoA55SiMoVA50SiMo,後(hòu)兩(liǎng)個鋼号是我國(guó)開(kāi)發(fā)的抗沖擊軸承鋼。此鋼類适用于制作掘進(jìn)、起(qǐ)重、大型機床等重型設備上用的特大尺寸軸承,一般轉速不高,但承受較大的軸向(xiàng)、徑向(xiàng)載荷及彎曲應力等。

 

鋼的冶煉水平是軸承鋼内在質量好(hǎo)壞的先決條件。鋼中的氧含量、成(chéng)分偏析,夾雜物數量及分布,大顆粒碳化物的狀況是影響軸承鋼内在質量的重要冶金因素。近年來,軸承鋼的冶煉技術就是圍繞這(zhè)些關鍵因素相繼發(fā)展起(qǐ)來。鋼中氧含量可穩定在≤(1015)×10-6,一些先進(jìn)企業可控制在(58)×10-6

 

鋼中夾雜物分爲A(硫化物)B(氧化物)C(矽酸鹽)D(點狀不變形夾雜)4種(zhǒng)類型,不同類型的夾雜物對(duì)軸承壽命影響也不同,夾雜物的尺寸和在鋼中的位置對(duì)軸承壽命也有不同的影響。鋼中氧含量愈低,軸承鋼壽命愈高。上述4種(zhǒng)夾雜物中後(hòu)三者都(dōu)是由氧化物所構成(chéng),三者對(duì)軸承壽命的有害影響已爲大量事(shì)實所證明,鋼中的氧含量幾乎全部(除溶解氧外)由它們提供。因此,近年來在衡量軸承鋼質量上把氧含量當作極爲重要的指标。

 

無論是轉爐或電爐流程,二次精煉是軸承鋼生産中的關鍵工序,主要精煉設備以LFASEA-SKF配有VDRH爲主,可使内在質量得以保證。

 

軸承鋼連鑄的問題一直是人們關注的重點。長(cháng)期以來,連鑄坯中心疏松和偏析嚴重的問題并沒(méi)有得到根本的解決,至少在我國(guó)還(hái)是一個“難題。既使采用了電磁攪拌技術、輕壓下技術改善疏松和偏析,由于中心疏松會(huì)殘留在球極區,又會(huì)帶來新的白亮帶缺陷。盡管如此,目前,軸承鋼的連鑄工藝已被(bèi)世界衆多特殊鋼廠所采用,而且除部分滾動體用軸承鋼外,絕大多數軸承鋼采用連鑄生産。目前,爲了解決軸承鋼連鑄坯的質量問題,正在積極地開(kāi)展著(zhe)如下工作:除強化冶煉技術、降低鋼中的氧含量和有害雜質外,在連鑄過(guò)程還(hái)采用中間包加熱、電磁攪拌、結晶器液位控制、強化二次冷卻和液相穴壓下技術,采用浸入式水口加保護渣的保護澆鑄技術,增大連鑄坯斷面(miàn)達到大的壓縮比熱軋軸承鋼材等。

 

在軸承鋼棒材軋制生産中,對(duì)坯料進(jìn)行表面(miàn)探傷,修磨,實現精坯軋制已達成(chéng)共識,并且要嚴格遵守加熱工藝制度以控制脫碳程度。采用控軋、控冷技術,步進(jìn)加熱爐、連軋機組、連續退火爐,在線質量監控等技術。

 

世界上生産軸承鋼最著名的廠家有瑞典SKF公司,日本的山陽特殊鋼廠,美國(guó)Timken公司等。

 

日本山陽公司的棒線生産工藝流程:UHP電爐-LF精煉爐-RH精煉爐-連鑄或模鑄-初軋-三輥行星軋機或大型軋機-無損探傷-修磨-連軋機組-無損檢驗-連續爐球化退火-無損檢測-檢驗入庫。

 

SKF公司OVaK0鋼廠棒線生産工藝流程:電爐-LFV精煉爐-模鑄-均熱爐-初軋-火焰清理-150×150坯料-檢驗、噴丸、修磨-加熱-除鱗-軋制-冷卻-剪切-打包-發(fā)貨。該廠年産45t鋼,全部采用模鑄,初軋開(kāi)坯,而沒(méi)有采用連鑄。OVaK0鋼廠也認爲連鑄軸承鋼已不是技術問題,但是他們主要考慮了經(jīng)濟問題,因産品規格的覆蓋面(miàn)使其投資成(chéng)本與産量規模不相匹配。他們進(jìn)行了一系列有利于産品質量提高的改造投資。

 

我國(guó)某著名特殊鋼廠軸承鋼棒材4條生産線工藝流程:

 

電爐-VHD精煉爐-模鑄(680kg)-鋼錠修磨(需要時)-Φ650軋機-酸洗、抛丸、檢查-修磨-需要時退火-包裝-入庫。

 

UHP電爐-LF+VD精煉爐-連鑄或模鑄(3t)850開(kāi)坯-檢查-修磨-連軋(需要時連續退火)-檢查-修磨-校直-包裝入庫。

 

電爐-模鑄電極-電渣冶金-軋制-或熱處理-精整-包裝入庫。

 

真空感應爐-真空自耗爐-軋制-精整-或熱處理-包裝入庫。

返回列表

版權所有:北京金潤恒通機電設備工程有限公司       地址: 北京市豐台區日月天地大廈B604

郵編: 100078     電話: 010-87689366/58076008      傳真: 010-87689365

    技術支持: 佰聯軸承網