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各國都在研究和研發(fā)新型軸承鋼,擴(kuò)大應(yīng)用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼

2019-11-01

各國都在研究和研發(fā)新型軸承鋼,擴(kuò)大應(yīng)用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼,通過改變化學(xué)成分來提升滲碳速度,其中碳含量由傳統(tǒng)的0.08%~0.20%提升到0.45%左右,滲碳時(shí)間由7小時(shí)縮短到30 分鐘。研發(fā)了高頻淬火軸承鋼,用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過高頻加熱淬火來代替普通軸承鋼,既簡化了生產(chǎn)工序又降低了成本,并提升了使用期限。日本研發(fā)的GCr465、SCM465疲勞使用壽命比SUJ?2高2~4倍。由于在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來愈多,過去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求,急需研發(fā)生產(chǎn)加工性能好、低成本、疲勞壽命長、能適合不同目的和用途的軸承用鋼,如高溫滲碳鋼 M50NiL、易生產(chǎn)加工不銹軸承鋼50X18M以及陶瓷軸承材料等。

針對(duì)GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點(diǎn),我國研發(fā)了高淬透性和淬硬性軸承鋼GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接觸疲勞使用壽命L10和L50分別比GCr15Si Mn提升73%和68%,在相同使用條件下,用G015SiMo鋼制造的軸承的使用期限是GCr15SiMo鋼的兩倍。近年來,我國還研發(fā)了能節(jié)約能源、節(jié)約資源和抗沖擊的GCr4軸承鋼。與GCr15相比,GCr4的沖擊值提升了66%~104%,斷裂韌性提升了67%,接觸疲勞使用壽命L10提升了12%。GCr4鋼軸承采用高溫加熱?表面淬火熱處理工藝。與全淬透的GCr15鋼軸承相比,GCr4鋼軸承的使用壽命明顯提高,可用于重載高速列車軸承。

以后軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣性兩個(gè)方向發(fā)展。提升軸承鋼的潔凈度,特別是降低鋼中的氧含量,能夠 非常明顯增加軸承的使用壽命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲勞使用壽命能夠 增加1個(gè)數(shù)量級(jí)。為了更好地增加軸承鋼的使用壽命,人們數(shù)年來始終致力研發(fā)應(yīng)用精煉技術(shù)來降低鋼中的氧含量。通過不懈的努力,軸承鋼中的低氧含量已從20世紀(jì)60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm?,F(xiàn)在我國能夠 將軸承鋼中的低氧含量控制在 10ppm左右。軸承使用環(huán)境的變化要求軸承鋼必須具備性能的多樣性。如設(shè)備轉(zhuǎn)速的提升,需要準(zhǔn)高溫用(200℃以下)軸承鋼(通常采用在 SUJ2鋼的基礎(chǔ)上提升Si含量、添加V和Nb的方法來達(dá)到抗軟化和穩(wěn)定尺寸的目的);腐蝕應(yīng)用場(chǎng)合,

需要研發(fā)不銹軸承鋼;為了更好地簡化工藝,應(yīng)該開發(fā)高頻淬火軸承鋼和短時(shí)滲碳軸承鋼;為了滿足航空航天的需要,應(yīng)開發(fā)高溫軸承鋼。


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