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常用的軸承鋼：中碳軸承鋼 滲碳軸承鋼 不銹軸承鋼 高溫軸承鋼
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2012-07-17
中碳軸承鋼挖掘機、起重想、大型機床等大型機械設備上的特大型軸承，正常使用工況下一般轉速不高，而承受較大的軸向、徑向載荷及較大彎曲力矩。根據這些性能要求和考慮尺寸過大等原因，軸承的內外圈多選用中碳合金鋼，如5CrNiMo、5CrMnMo、42CrMo、55SiMoVA、50CrNi等鋼種制造，滾動體通常仍采用GCr15SiMn鋼制造。
冶金、礦山用牙輪鉆頭的滾動體、石油鉆機上的滾動軸承以及要求耐大沖擊負荷的軸承或滾動體，除采用滲碳軸承鋼外，有時也選用彈簧鋼或工具鋼制造，如65Mn、70Mn、8GCr15、55SiMoV、50SiMo等，這些鋼熱處理后具有較高的抗壓碎性能、良好的抗疲勞和較高的抗沖擊性能。
滲碳軸承鋼
滲碳軸承鋼實際上是優質低碳或低碳合金鋼，經滲碳和熱處理淬回火后表面硬度為58～62HRC，心部硬度為25～45HRC，表面耐磨，心部有良好的韌性。用滲碳鋼制造的軸承零件，既可以承受較大的沖擊負荷，又有較高的接觸疲勞壽命，特別適用于承受較大的沖擊負荷和尺寸較大的大型軸承零件以及高DN值（軸承的內徑D與轉速N的乘積）下使用的軸承零件等。在GB 3203-82《滲碳軸承鋼技術條件》中納標的滲碳鋼有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo六個牌號。
不銹軸承鋼
不銹軸承鋼主要在腐蝕介質中使用，常用的不銹軸承鋼為9Cr18、9Cr18Mo，已納入GB 3086-82《高碳鉻不銹軸承鋼技術條件》中。它們是馬氏體不銹軸承鋼，這類軸承鋼含有1%左右的C和18%左右的Cr，經熱處理后具有較高的強度、硬度、耐磨性和接觸疲勞壽命，又有很好的抗大氣、海水、水蒸氣及酸的腐蝕能力。經250～300℃回火后的硬度不小于53HRC，所以，可以用其制造使用溫度相對較高的高耐腐蝕軸承零件；同時這類不銹鋼還具有較好的低溫穩定性，又常用于制造-253℃以上的低溫軸承零件，如火箭氫氧發動機中的低溫軸承，也廣泛用于制造儀表、食品及醫用器械軸承。7Cr14Mo是在9Cr18Mo的基礎上通過降低C、Cr含量而發展的新型不銹鋼，美國牌號為DD440C。與9Cr18鋼相比，它在強酸下的耐腐蝕性稍有不足，但因其鋼種共晶碳化物的含量大為減少，所以它的冷、熱加工性能、沖擊韌性及接觸疲勞壽命均良好，是一種在大氣、海水、弱酸條件下工作的軸承選用材料。該材料已在日本、美國、德國廣泛使用。另外，用于制造軸承零件的不銹鋼還有Cr13型、Cr17型、18-8型不銹鋼等，這些不銹鋼的碳含量相對較低，熱處理后的硬度、強度較低，用來制造在腐蝕介質中工作負荷不大的軸承零件，如鋼球、滾針套、滾針、保持器等。
高溫軸承鋼
習慣上把能夠在250℃以上工作的軸承稱為高溫軸承。高碳鉻軸承鋼最高實際使用溫度僅為170℃，其改型的幾個軸承鋼號的最高使用溫度也只有250℃。當工作溫度超過170℃或250℃時，軸承套圈和滾動體的硬度往往降低到58HRC以下，這對軸承的耐磨性和使用壽命都有嚴重影響。因而，在高溫下工作的軸承除首選要求具有高的硬度外，還要根據不同用途、不同類型的軸承對材料提出不同的要求。高溫軸承鋼可粗略地分為三類：高溫不銹鋼、高速工具鋼和高溫滲碳鋼，前兩者為高碳鋼，后者為低碳鋼。我國常用的高溫不銹鋼有Cr14Mo4（最高耐溫480℃），高速工具鋼有Cr4Mo4V(350～400℃)、W18Cr4V（540℃）、W6Mo5Cr4V2(480℃),高溫滲碳鋼有H10Cr4Ni4Mo4V。H10Cr4Ni4Mo4V鋼相當于美國的M50NiL鋼，它是在CrMo4V鋼的基礎上研制的高溫、高速滲碳軸承鋼，其高溫性能優于CrMo4V鋼，特別使用于DN≥2.2×104%的航空發動機主軸軸承，是一種很有發展前途的材料。其他較常用的鋼種或合金制造軸承零件較常用的材料還有：08、08F、10、10F、15CrMo冷軋鋼帶經過氮化處理后，用于制造滾針軸承套圈；20、30、20Mn、30Mn、T8、T10A等鋼種用于制造要求不高的農機、通用機械軸承等；15Mn、15CrMo、20CrMo、20Ni2Mo鋼經過滲碳后用于制造滾針軸承及關節軸承的外套；7Mn15Cr2Al3WmoV2、0Cr40Ni55Al3、G52合金、G60合金經固溶加時效強化處理后，具有較高的硬度（≥48～57HRC），并具有優良的耐高溫、耐腐蝕（7Mn15Cr2Al3WmoV2除外）、防磁性能，還有鎳基合金、鈷基合金，它們均用于制造在特殊要求環境中使用的軸承。
冶金、礦山用牙輪鉆頭的滾動體、石油鉆機上的滾動軸承以及要求耐大沖擊負荷的軸承或滾動體，除采用滲碳軸承鋼外，有時也選用彈簧鋼或工具鋼制造，如65Mn、70Mn、8GCr15、55SiMoV、50SiMo等，這些鋼熱處理后具有較高的抗壓碎性能、良好的抗疲勞和較高的抗沖擊性能。
滲碳軸承鋼
滲碳軸承鋼實際上是優質低碳或低碳合金鋼，經滲碳和熱處理淬回火后表面硬度為58～62HRC，心部硬度為25～45HRC，表面耐磨，心部有良好的韌性。用滲碳鋼制造的軸承零件，既可以承受較大的沖擊負荷，又有較高的接觸疲勞壽命，特別適用于承受較大的沖擊負荷和尺寸較大的大型軸承零件以及高DN值（軸承的內徑D與轉速N的乘積）下使用的軸承零件等。在GB 3203-82《滲碳軸承鋼技術條件》中納標的滲碳鋼有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo六個牌號。
不銹軸承鋼
不銹軸承鋼主要在腐蝕介質中使用，常用的不銹軸承鋼為9Cr18、9Cr18Mo，已納入GB 3086-82《高碳鉻不銹軸承鋼技術條件》中。它們是馬氏體不銹軸承鋼，這類軸承鋼含有1%左右的C和18%左右的Cr，經熱處理后具有較高的強度、硬度、耐磨性和接觸疲勞壽命，又有很好的抗大氣、海水、水蒸氣及酸的腐蝕能力。經250～300℃回火后的硬度不小于53HRC，所以，可以用其制造使用溫度相對較高的高耐腐蝕軸承零件；同時這類不銹鋼還具有較好的低溫穩定性，又常用于制造-253℃以上的低溫軸承零件，如火箭氫氧發動機中的低溫軸承，也廣泛用于制造儀表、食品及醫用器械軸承。7Cr14Mo是在9Cr18Mo的基礎上通過降低C、Cr含量而發展的新型不銹鋼，美國牌號為DD440C。與9Cr18鋼相比，它在強酸下的耐腐蝕性稍有不足，但因其鋼種共晶碳化物的含量大為減少，所以它的冷、熱加工性能、沖擊韌性及接觸疲勞壽命均良好，是一種在大氣、海水、弱酸條件下工作的軸承選用材料。該材料已在日本、美國、德國廣泛使用。另外，用于制造軸承零件的不銹鋼還有Cr13型、Cr17型、18-8型不銹鋼等，這些不銹鋼的碳含量相對較低，熱處理后的硬度、強度較低，用來制造在腐蝕介質中工作負荷不大的軸承零件，如鋼球、滾針套、滾針、保持器等。
高溫軸承鋼
習慣上把能夠在250℃以上工作的軸承稱為高溫軸承。高碳鉻軸承鋼最高實際使用溫度僅為170℃，其改型的幾個軸承鋼號的最高使用溫度也只有250℃。當工作溫度超過170℃或250℃時，軸承套圈和滾動體的硬度往往降低到58HRC以下，這對軸承的耐磨性和使用壽命都有嚴重影響。因而，在高溫下工作的軸承除首選要求具有高的硬度外，還要根據不同用途、不同類型的軸承對材料提出不同的要求。高溫軸承鋼可粗略地分為三類：高溫不銹鋼、高速工具鋼和高溫滲碳鋼，前兩者為高碳鋼，后者為低碳鋼。我國常用的高溫不銹鋼有Cr14Mo4（最高耐溫480℃），高速工具鋼有Cr4Mo4V(350～400℃)、W18Cr4V（540℃）、W6Mo5Cr4V2(480℃),高溫滲碳鋼有H10Cr4Ni4Mo4V。H10Cr4Ni4Mo4V鋼相當于美國的M50NiL鋼，它是在CrMo4V鋼的基礎上研制的高溫、高速滲碳軸承鋼，其高溫性能優于CrMo4V鋼，特別使用于DN≥2.2×104%的航空發動機主軸軸承，是一種很有發展前途的材料。其他較常用的鋼種或合金制造軸承零件較常用的材料還有：08、08F、10、10F、15CrMo冷軋鋼帶經過氮化處理后，用于制造滾針軸承套圈；20、30、20Mn、30Mn、T8、T10A等鋼種用于制造要求不高的農機、通用機械軸承等；15Mn、15CrMo、20CrMo、20Ni2Mo鋼經過滲碳后用于制造滾針軸承及關節軸承的外套；7Mn15Cr2Al3WmoV2、0Cr40Ni55Al3、G52合金、G60合金經固溶加時效強化處理后，具有較高的硬度（≥48～57HRC），并具有優良的耐高溫、耐腐蝕（7Mn15Cr2Al3WmoV2除外）、防磁性能，還有鎳基合金、鈷基合金，它們均用于制造在特殊要求環境中使用的軸承。
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