轴承钢的质量要求及其缺陷
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轴承钢的冶炼质量基本要求本文源于:滚动轴承的使用寿命和可靠性很大程度上与轴承用钢的冶炼质量有着密切的关系。
由于轴承钢所具有的特性,对冶炼质量的要求比一般工业用钢要严格得多,如钢的化学成分、纯洁度、组织和均匀性等。
一、严格的化学成分要求一般轴承用钢主要是高碳铬轴承钢,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的铬,并含有少量的锰、硅元素的过共析钢。
铬可以改善热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性,又可以提高钢的防锈性能和磨削性能。
但当铬含量超过1.65%时,淬火后会增加钢中残余奥氏体,降低硬度和尺寸稳定性,增加碳化物的不均匀性,降低钢的冲击韧性和疲劳强度。
为此,高碳铬轴承钢中的含铬量一般控制在1,65%以下。
只有严格控制轴承钢中的化学成分,才能通过热处理工序获得满足轴承性能的组织和硬度。
二、高精度的尺寸要求滚动轴承用钢要求钢材尺寸精度较高,这是因为大部分轴承零件都要经过压力成型。
为了节省材料和提高劳动生产率,绝大部分轴承套圈都是经过锻造成型,钢球是经过冷镦或热轧成型,小尺寸的滚子也是经过冷镦成型。
如果钢材的尺寸精度不高,就无法精确地计算下料尺寸和重量,而不能保证轴承零件的产品质量,也容易造成设备和模具的损坏。
三、特别严格的纯洁度要求钢的纯洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少,纯洁度越高,钢中的非金属夹杂物越少。
轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落、显著降低轴承寿命的主要原因。
特别是脆性夹杂物危害最大,由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来,严重影响轴承零件精加工后的表面质量。
因此,为了提高轴承的使用寿命和可靠性,必须降低轴承钢中夹杂物的含量。
四、严格的低倍组织和显微(高倍)组织要求轴承钢的低倍组织是指一般疏松、中心疏松和扁析,显微(高倍)组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液析等。
碳化物液析硬而脆,它的危害性与脆性夹杂物相同。
网状碳化物降低钢的冲击韧性,并使之组织不均匀,在淬火时容易变形与开裂。
轴承钢是什么材料
轴承钢是一种用于制造轴承零件的特殊钢材料,具有优良的机械性能和耐磨性,广泛应用于机械设备、汽车、船舶等领域。
轴承钢的主要特点是高强度、高硬度、高耐磨性和良好的耐疲劳性能,能够在高速、高温、高压和恶劣工况下稳定运行,因此在工业生产中具有重要的地位。
轴承钢的主要成分包括碳、硅、锰、铬、钼等元素,其中碳是提高钢的硬度和
强度的关键元素,硅和锰可以提高钢的强度和韧性,铬和钼能够提高钢的耐磨性和抗疲劳性能。
通过合理的配比和热处理工艺,可以使轴承钢达到理想的性能指标。
在实际应用中,轴承钢需要具有良好的切削加工性能、热处理性能和焊接性能,以满足不同零件的加工要求。
同时,轴承钢的组织和性能也受到生产工艺、热处理工艺、表面处理工艺等因素的影响,因此需要严格控制生产过程,确保产品质量稳定可靠。
轴承钢的选择对于轴承零件的使用寿命和性能具有重要影响,不同工况下需要
选择不同牌号和规格的轴承钢。
在高速、高温、高负荷的工况下,需要选择耐热、耐磨的轴承钢;在低温、低速、高精度的工况下,需要选择低温、高硬度的轴承钢。
因此,根据具体的使用要求和工况条件,选择合适的轴承钢材料至关重要。
总之,轴承钢作为一种特殊的工程材料,具有优异的机械性能和耐磨性能,广
泛应用于各种机械设备中。
通过合理的成分设计、热处理工艺和表面处理工艺,可以使轴承钢达到理想的性能指标,满足不同工况下的使用要求。
因此,在工程设计和零部件选型中,需要充分考虑轴承钢的选择和使用,以确保产品的质量和可靠性。
100Cr6 是一种高质碳铬轴承钢,其命名中的“100”表示碳含量约为1.00%,“Cr6”表示铬含量约为6%。
在我国,100Cr6 轴承钢的相关标准为GB/T 18254-2002《高性能滚动轴承钢》。
以下是100Cr6 材料标准的主要内容:
1. 化学成分:100Cr6 轴承钢的化学成分应符合以下要求:
- 碳(C):0.95~1.05%
- 硅(Si):0.15~0.35%
- 锰(Mn):0.20~0.35%
- 铬(Cr):5.80~6.50%
- 磷(P):≤0.025%
- 硫(S):≤0.025%
2. 力学性能:100Cr6 轴承钢的力学性能应满足以下要求:
- 抗拉强度(Rm):≥980MPa
- 屈服强度(Rp0.2):≥850MPa
- 延伸率(A5):≥12%
- 硬度(HB):200~250
3. 显微组织:100Cr6 轴承钢的显微组织应符合以下要求:
- 碳化物等级:细粒状,等级≤2
- 晶粒度:细晶粒,等级≤10
4. 表面质量:100Cr6 轴承钢的表面质量应满足以下要求:
- 表面粗糙度:Ra≤0.8μm
- 表面硬度:HB≥200
5. 规格和尺寸:100Cr6 轴承钢可根据用户需求提供各种规格和尺寸的钢材,如棒材、钢板等。
冷拔轴承钢线材执行标准一、化学成分冷拔轴承钢线材的化学成分应符合规定。
其中,碳含量应在0.10%~0.65%之间,硅含量应在0.15%~0.50%之间,锰含量应在0.30%~0.65%之间,磷含量不得超过0.035%,硫含量不得超过0.035%,铬含量应在0.80%~1.15%之间,镍含量应在0.25%~0.50%之间。
二、力学性能冷拔轴承钢线材的力学性能应符合表1的规定。
其中,抗拉强度不得低于1950MPa,屈服点应不小于1850MPa,伸长率应不小于12%,断面收缩率应不小于35%。
三、尺寸规格冷拔轴承钢线材的尺寸规格应符合表2的规定。
其中,直径应在1.0mm~12mm之间,长度应在1m~6m之间。
四、表面质量冷拔轴承钢线材的表面质量应符合以下要求:1. 表面应光滑、平整,不得有裂纹、折叠、分层、夹渣等缺陷。
2. 表面粗糙度应符合相应标准要求。
3. 表面涂层应均匀、连续、完整,不得有气泡、剥落、生锈等现象。
五、弯曲试验冷拔轴承钢线材的弯曲试验应符合以下要求:1. 弯曲试样应采用直径为线材直径的倍数的圆棒,弯曲角度为180°。
2. 弯曲试验后,试样表面不应出现裂纹、分层、夹渣等缺陷。
3. 弯曲试样的抗拉强度应不低于原始抗拉强度的75%。
六、硬度检验冷拔轴承钢线材的硬度检验应符合以下要求:1. 硬度检验应采用维氏硬度或洛氏硬度等方法。
2. 硬度值应符合相应标准要求。
3. 硬度检验应在无损检测之前进行。
七、金相检验冷拔轴承钢线材的金相检验应符合以下要求:1. 金相显微组织应符合相应标准要求。
2. 金相检验应在无损检测之前进行。
3. 金相检验应采用光学显微镜或扫描电子显微镜等方法。
八、无损检测冷拔轴承钢线材的无损检测应采用超声波探伤等方法,以保证线材内部没有裂纹、夹渣等缺陷。
无损检测后不得再进行加工或处理。
轴承钢概况及质量检测轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢种。
轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,因此要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性以及高的弹性极限;另外,对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格。
轴承钢是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。
轴承钢按不同的用途可分为若干种类,但目前比较常用的为高碳铬轴承钢GCr15。
高碳铬轴承钢GCr15是世界上生产量最大的轴承钢,含碳为1%左右,含铬量为1.5%左右。
轴承钢的性能要求众所周知,在各种运输车辆、机床、传动机械以及其他高速转动的机械中,轴承是不可缺少的零部件,而轴承钢就是用来制造各种滚动轴承的专用钢种。
轴承钢的材料特性主要表现在以下方面:由于轴承钢的含碳量较高,钢锭浇铸及冷却时容易产生碳和铬的偏析,所以轴承钢钢锭开坯前应进行高温保温或扩散退火;轴承钢的导热性差,在加热时要防止炸裂;轴承钢在加热过程中容易产生脱碳、过热和过烧现象;轧后缓慢冷却时有明显的网状碳化物析出;在终轧温度低于800℃时,易产生带状碳化物。
滚动轴承的工作条件极为复杂,承受着各种高的交变应力,如拉力、压力、剪力和摩擦力等。
基于对轴承工作条件和破坏情况的分析,对轴承钢的性能要求主要有:具有高的接触疲劳强度和抗压强度;经热处理后必须具有高而均匀的硬度;具有高的弹性极限,防止在高载荷作用下轴承发生过量的塑性变形;要有一定的韧性,防止轴承在受冲击载荷作用时发生破坏;要有一定的抗腐蚀性能;要有良好的工艺性能,如成型、切削、磨削等性能,以适应大批量、高效率、高质量生产的需要;要具有良好的尺寸稳定性,防止轴承在长期存放或使用中因尺寸变化而降低精度。
根据轴承的特殊使用要求,轴承制造行业对轴承钢的生产也提出了非常严格的质量要求,具体体现在标准YB9—68及轴承钢生产标准YJZ84中,这两个标准是目前轴承钢生产中的两个并行标准。
轴承钢的产品系列轴承钢的产品系列主要有热轧棒材、冷拔材、锻材、管材、盘条以及钢丝等几类,其中用量最大的是热轧棒材。
轴承钢的质量要求及其缺陷中国冶金报1、对轴承钢的质量要求。
滚动轴承要在拉伸、压缩、弯形、剪切、交变等复杂应力状态和高应力值之下,高速、长时间地工作。
因此在生产过程中,轴承钢质量控制检验项目多,控制范围又窄,生产工艺严格、复杂,要求有一定的工装设备、检验手段和一定水平的反派人物技术。
为了保证轴承具有良好的性能和高的寿命,对轴承钢的质量要求如下:(1)化学成分:化学成分是轴承钢的最本质的因素。
钢的物理、化学、机械性能和金相组织都是由化学成分决定的,改变了化学成分,就改变了钢的基本性质。
因此,轴承钢的化学成分必须符合标准规定的允许范围。
(2)内部质量:可分为宏观质量和微观质量。
宏观质量:要求轴承钢材内部不允许有白点、缩孔、夹渣、民种金属、裂纹、过烧、皮下气泡等缺陷。
要求轴承钢材的内部偏析、疏松控制在一定范围内。
总之,轴承钢材的内部要致密,不允许有肉眼可见的缺陷割裂钢材的基体。
微观质量:要求轴承钢材内部组织要均匀,纯净度要高。
轴承钢材的内部组织是指碳化物带状、碳化物网状、碳化物液析及退火组织。
碳化物是轴承钢的主要成分之一,是客观存在的,如何使碳化物分布的均匀、分散、细小,是提高轴承钢质量的重要课题之一。
近年来轴承钢主要生产厂家采用了高温扩散处理,控制轧制新工艺和连续退火炉设备等。
即使这样,碳化物的分布仍不能达到理想的程度。
因此,在标准中,规定了它们的允许范围和控制级别。
轴承钢材的纯净度是指非金属夹杂物对钢的沾污程度。
非金属夹杂物是轴承钢基体的民种物质,破坏了基体的连续性,是造成轴承早期疲劳、剥落的主要原因之一。
因此,要求轴承钢中非金属夹杂量越少越好。
为了限制、控制非金属夹杂物在钢中的存在,在标准中,对它们进行了严格的级别控制。
生产厂家除了采用电炉冶炼加电渣重熔外,还采用了电炉冶炼加炉外精炼、真空脱氧、吹氩处理、炉外喷粉处理等工艺,力图使钢中氧含量降低到20ppm以下。
(3)表面质量:轴承零件的成型方法,目前有锻造、车削和冷冲等。
浅谈GCr15轴承钢质量问题及对策目前的轴承钢中产量最大的钢种当属GCr15这种高碳铬轴承钢,轴承钢在应用中多运用在强冲击荷载以及交变荷载这种环境下,可见轴承钢需要具备的钢种功能。
这种环境要求轴承钢的硬度以及高接触疲劳强度都能够表现良好的性质,并且对于轴承钢的韧性和淬透性具有品质要求。
当前对于轴承钢生产采用的工艺比较传统,一般是利用连铸技术,对比模铸技术,连铸产品的表面质量更优秀,并且连铸的产品成材率与成本相比更优异。
高碳铬轴承钢在其中心碳偏析的要求非常严格,所以模铸仍然很重要。
轴承钢GCr15圆钢(直径28~70mm),此钢种在进行顶锻、低倍检验的时候,钢材截面或表面常常会检测出裂纹,这对钢材的应用具有严重的影响。
利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等先进设备对轴承钢GCr15圆钢进行金相显微组织分析,能够采集GCr15轴承钢金相组织图片,进一步展开膨胀、腐蚀情况、重构、灰度化处理,使裂纹图片更加清晰,测量更加准确,并且能够提取钢材中的碳化物颗粒,通过种种数据计算钢材中碳化物所占的比例,分析碳化物的不均匀情况,同时又能对裂纹的尺寸、内部形貌、内部夹杂进一步研究,进而评定出轴承钢GCr15圆钢的顶锻、低倍出现裂纹的原因,综合质量检验分析得出轴承钢GCr15圆钢的综合力学性能。
轴承钢GCr15圆钢在进行顶锻和低倍检验的时候,出现裂纹的研究与轴承钢GCr15化学成分关系密切。
切割轴承钢裂纹试样,对裂纹试样进行热镶嵌,再使用磨抛机进行磨制加工,随后抛光处理,然后使用扫描电镜观察存在裂纹缺陷的平面、横截面,通过仪器设备分析裂纹内部的能谱成分,使用能谱能够分析出裂纹处以及周边区域相关数据,最后使用4%的硝酸酒精进行腐蚀处理,处理后使用金相显微镜对裂纹及周边再次进行关于组织变化的观察。
1 轴承钢GCr15圆钢处理观察过程裂纹呈现出弯曲的状态,测量得出其宽度大约为15μm,放大了裂纹图像后,可以观察到主要裂纹旁边存在很多细微的树枝状分支裂纹,并且这些裂纹具有孔洞的特性。
浅谈GCr15轴承钢质量问题及对策GCr15轴承钢是目前应用较广的高级合金钢,因其表现出极高的硬度、刚性和耐磨性,很多机械制造行业都广泛使用。
但是,随着市场的扩大和竞争的加剧,GCr15轴承钢的质量问题也日益凸显。
本文将从质量问题的本质和成因分析出发,深入剖析GCr15轴承钢现状,并探讨对策,提升钢材质量。
GCr15轴承钢质量问题的本质GCr15轴承钢的质量问题,实际上是钢材行业普遍存在的问题。
随着社会经济的发展和科技的进步,原材料需求量越来越大,市场同样也越来越庞大。
于是,许多商家为了追求利益最大化,不惜以次充好,利益驱动下,导致了市场上的轴承钢产品质量层次不齐,良莠不齐,从而影响了整个行业的信誉度。
而且,市场竞争的激烈程度越来越高,商家们也面临着越来越多的市场压力。
作为原材料供应商的轴承钢厂商,在市场竞争压力下,追求生产效益最大化已成为普遍现象,导致了一些厂商在原材料进料和生产过程中存在不正当行为,从而以次充好,产品质量不稳定。
GCr15轴承钢质量问题成因分析对于GCr15轴承钢的质量问题,其成因有多种,其中包括生产工艺和生产流程中的增加成本和提高生产效率的压力。
随着轴承钢市场竞争的不断加剧,为了降低成本,一些小型钢厂商往往采用不同的加工工艺和流程来生产钢材,这就导致了材质的质量无法保证。
同时,部分厂商在加工生产中某些程序也得到一定的舞弊。
一些厂商为了节省成本,可能会采用回收一次加工过的材料,这样会影响原材料的质量和力学性能。
这种做法会让材质接口出现氧化、不锈钢和铁水等不良情况,从而使得板材的质量不达标。
这不仅会影响板材的物化性能,还会导致轴承钢的颤动和声音的增加,不利于轴承钢的使用。
对于GCr15轴承钢的质量问题,还有一些属于市场困扰的问题,比如一些小型厂商的品牌重复、生产水平和经营能力参差不齐。
还有一些厂商会在市场上兜售仿冒轴承钢,混淆视听,误导消费者。
因此GCr15轴承钢的质量问题是一种现象,一个现象的趋势发展而来,不受一家厂商的控制。
轴承钢的质量要求及其缺陷中国冶金报1、对轴承钢的质量要求。
滚动轴承要在拉伸、压缩、弯形、剪切、交变等复杂应力状态和高应力值之下,高速、长时间地工作。
因此在生产过程中,轴承钢质量控制检验项目多,控制范围又窄,生产工艺严格、复杂,要求有一定的工装设备、检验手段和一定水平的反派人物技术。
为了保证轴承具有良好的性能和高的寿命,对轴承钢的质量要求如下:(1)化学成分:化学成分是轴承钢的最本质的因素。
钢的物理、化学、机械性能和金相组织都是由化学成分决定的,改变了化学成分,就改变了钢的基本性质。
因此,轴承钢的化学成分必须符合标准规定的允许范围。
(2)内部质量:可分为宏观质量和微观质量。
宏观质量:要求轴承钢材内部不允许有白点、缩孔、夹渣、民种金属、裂纹、过烧、皮下气泡等缺陷。
要求轴承钢材的内部偏析、疏松控制在一定范围内。
总之,轴承钢材的内部要致密,不允许有肉眼可见的缺陷割裂钢材的基体。
微观质量:要求轴承钢材内部组织要均匀,纯净度要高。
轴承钢材的内部组织是指碳化物带状、碳化物网状、碳化物液析及退火组织。
碳化物是轴承钢的主要成分之一,是客观存在的,如何使碳化物分布的均匀、分散、细小,是提高轴承钢质量的重要课题之一。
近年来轴承钢主要生产厂家采用了高温扩散处理,控制轧制新工艺和连续退火炉设备等。
即使这样,碳化物的分布仍不能达到理想的程度。
因此,在标准中,规定了它们的允许范围和控制级别。
轴承钢材的纯净度是指非金属夹杂物对钢的沾污程度。
非金属夹杂物是轴承钢基体的民种物质,破坏了基体的连续性,是造成轴承早期疲劳、剥落的主要原因之一。
因此,要求轴承钢中非金属夹杂量越少越好。
为了限制、控制非金属夹杂物在钢中的存在,在标准中,对它们进行了严格的级别控制。
生产厂家除了采用电炉冶炼加电渣重熔外,还采用了电炉冶炼加炉外精炼、真空脱氧、吹氩处理、炉外喷粉处理等工艺,力图使钢中氧含量降低到20ppm以下。
(3)表面质量:轴承零件的成型方法,目前有锻造、车削和冷冲等。
根据不同成型方法对钢材表面质量有不同程度的要求。
总的来说,轴承钢材表面不得有裂纹、折叠、拉裂、结疤和夹渣。
对冷冲用的冷拉钢材,除不允许上述缺陷外,表面要洁净,不得有锈蚀、麻凹等缺陷。
轴承钢材表面不得有严重的脱碳现象,根据轴承零件成型工艺的不同要求,在标准中,对不同品种的钢材表面脱碳层深度有不同的限制规定。
(4)尺寸允许公差:根据轴承零件成型工艺及钢的生产工艺,在标准中,对轴承钢材各种品种、规格的尺寸公差都进行了规定。
锻造钢材尺寸公差一般按GB908-72标准,热轧钢材尺寸公差按GB702-86,冷拉钢材按GB905-82标准,冷拉钢丝按YB245-64标准。
2、轴承用钢的冶金缺陷(1)、轴承用钢的表面缺陷①、裂纹:钢锭的皮下气泡,严重的非金属夹杂物及钢材在锻、轧过程中,加热温度过高,锻、轧后冷却快;终轧、终锻温度过低等原因都有产生裂纹的可能性。
②、折叠:钢材在锻、轧过程中产生的飞边、毛刺、皱折和尖锐棱角等,在继续轧制时压入金属内部,则形成折叠。
③、结疤:由于钢锭表面的夹渣、凹坑,在锻、轧过程中形成较薄、扁平的分层,称之为结疤。
④、刮伤:因轧机导板上沾有金属颗粒,导板安装不当等原因,使钢材表面刻划出沟槽,称为刮伤或划痕。
⑤、夹渣:炉渣和各种耐火材料,在钢浇注过程中未浮在钢锭头部,而集聚在钢锭表面,钢锭修整时,又未清理掉,因此,在钢材表面形成夹渣。
⑥、脱碳:钢材在加热过程中,表面要发生氧化作用,炉气中的氧与钢材表面的碳进行氧化,形成气体,使钢材表面的碳量低于规定数值称脱碳。
脱碳对高碳轴承钢来说是一个严重的缺陷,往往造成轴承零件表面脱碳,淬火后的硬度达不到技术要求。
(2)、轴承钢材的低倍缺陷①、缩孔:钢液在浇注后的冷凝过程中,由于体积收缩而在钢锭的中心部位形成孔洞,称为缩孔。
为了减少缩孔钢材的危害,因此在钢液浇注,结晶过程中要采用合理的工艺,使体积收缩而形成的孔洞移向钢锭的头部,在钢锭开坯后,将缩孔部分切掉,但是,由于浇注、冷却工艺不当,如定琪不合理,钢锭头部保温不足,开坯后锭头部位切除量少等,使缩孔残留在钢材内,低倍检查时,就会显示出来。
②、白点:经酸洗后的钢样横向截面中心或其附近区域呈现短小、不连续,一般呈辐射状态分布的发丝状开明缝,或在钢材的纵向断口上出现表面光滑,形状近似圆形或椭圆形的银白色斑点,称为白点。
白点形成的原因,一是钢中氢气的存在,二是钢材锻造后在600~300℃没有缓冷,氢气未充分扩散,产生组织应力而开裂。
有白点的钢材或零件,其纵向、横向机械性能都有显著下降,故有白点的钢材或零件没有使用价值。
③、过烧:钢锭或钢坯在锻造加热时,温度过高,表面层沿晶界处被氧气侵入而产生氧化物。
在晶界处和枝晶轴间的一些低熔点化合物发生熔化,以致在冷凝后形成裂纹或孔洞。
这种现象称为过烧。
钢材过烧后,再锻时将引起开裂,即使不开裂,在补天浴日下的强度和冲击韧性都大大降低,故不能使用。
④、气泡:钢在液体状态溶解气体的能力比固态时大,钢液在冷凝过程中,气体从钢液中逸出,如来不及排出,则形成气孔。
此外,钢锭模烘烤不良,会在钢模表面存在水分或气体,以及钢锭模内表面涂料不良,形成大量气体,这些水分或气体来不及排出钢液,则形成皮下气泡。
气泡的存在大大地降低了钢材的强度。
⑤、偏析:在钢液冷凝过程中,由于钢中各种化学成分碳、铬、钨、磷等元素结晶、扩散速度不同而形成的化学成分不均匀现象称为偏析。
偏析的存在会给以后的变形加工造成困难,硫的析易产生热脆,磷的偏析易产生冷脆。
偏析的存在易引起金属疲劳断裂。
⑥、疏松:钢液在冷凝过程中,由于体积收缩而引起的细小孔隙称为疏松。
分散分布的细小孔隙称为一般疏松。
分布在钢材中心部位的细小孔隙称为中心疏松。
疏松降低了钢材的致密度,使机械性能显著下降,降低轴承的使用寿命。
(3)、非金属夹杂物:钢在冶炼、浇铸过程中,由于钢液内各成分之间、钢液与炉衬之间接触所引起的化学反应产物、脱氧产物,以及炉壁、出钢槽、钢水包,汤道等耐炎材料被蚀肃落而进入钢液。
这些进入钢液而未排出的非钢液物质称为非金属夹杂物。
非金属夹杂物在轴承钢中的存在,是降低轴承使用寿命的主要原因之一。
钢中非金属夹杂物按其特征、形状和分布等分为以下几种。
氧化物:性质较脆,故也称为脆性夹杂,在钢材中一般沿轧制方向呈点链状分布,如三氧化二铝(Al2O3)和氧化铁(FeO)就属此类。
硫化物:有较好的塑性,可以变形,故也称塑性夹杂。
在钢材中沿轧制方向呈较连续条状分布。
如硫化铁(FeS)和硫化锰(MnS)属此类。
除硫化物外,硅酸盐也有一定塑性,也称塑性夹杂物。
点状不变形夹杂物:性质脆而硬,在钢材中呈点状或球状,加工时不变形,如石英(SiO2)、铝硅酸盐(3Al2O3,2SiO2)和钙硅酸盐等属此类。
(4)、碳化物不均匀性:高碳轴承钢碳量较高,并含有一定数量的碳化物形成元素(如铬)。
在钢液冷凝过程中,这些元素又易发生成分偏析,而引起钢材中碳化物分布的不均匀性。
碳化物液析:钢液在结晶过程中,由于冷却速度过慢,造成碳成分的严重偏析。
在枝晶间形成粗大的一次碳化物,这种一次碳化物很难消除。
在钢材中沿轧制方向呈条状或块状分布其危害性与非金属夹杂物一样,因此,在钢材的技术标准中有严格的控制。
碳化物带状:其形成原因与碳化物液析一样。
在锻造、轧制过程中被破碎的粗大一次碳化物呈小块而集聚,并沿轧制方向形成条带状分布。
碳化物带状严重会影响零件的热处理质量,使零件的组织局部欠热或过热,造成零件硬度不均匀,组织不均匀。
以致造成零件热处理质量不合格。
碳化物带状和碳化物液析严重时,会使轴承零件早期疲劳损坏。
碳化物网状:钢材在锻造、轧制冷却过程中,奥氏体对碳的溶解度随温度下降而下降。
如在800~900℃之间冷却速度过慢,则碳从奥氏体中析出并扩散晶界,在晶界间形成二次碳化物,呈网络状存在,故称碳化物网状。
碳化物是硬而脆的相,使晶粒之间的连续性遭到破坏,严重地降低了钢的冲击韧性。
因此,使轴承零件寿命降低。
退火组织不均匀:轴承钢的退火组织要求是分布均匀的或球状的珠光体。
由于钢材带状严重,锻造轧制后的冷却不当,或退火工艺不正确都可能造成退火组织不均匀。
带状严重时,两带之间的贫碳区在退火过程中产生过热的粗片层状珠光体。
锻造后冷却过慢不仅产生网状,而且命名片层状珠光体特别粗大,造成退火时碳化物核心减少,从而导致退火组织中部分保留原来的片层和分布极不均匀的粗大颗粒碳化物。
若钢材原始组织正常,而退火温度过高就会产生粗片层状珠光体。
退火温度偏低就会出现细片状或堆积的细点状珠光体。
退火组织不均匀,导致钢材的切削性能变坏,淬火后的零件组织不均匀,从而造成轴承零件寿命降低。
轴承钢材的质量检验轴承钢材的检验方法1、钢材表面质量的外观检查:钢材表面质量通常用肉眼检查,退火及未退火的热思钢材,必要时可用风动或电动手提砂轮磨成螺旋頫进行检查。
冷拉退火条钢和钢管可用细的平锉刀在整根材料上锉成三到四处圆周光面,用肉眼检查。
钢丝盘料通常也用肉眼检查,此外,也可采用酸洗检查,即在盘料的两端各取250mm长,按低倍酸洗工艺酸洗后肉眼检查其表面。
2、钢材尺寸检查:退火和不退火的热轧圆钢,用读数值为0.1mm的游标卡尺或卡规进行尺寸检查。
冷拉条钢和钢丝用分度值为0.01mm千分尺进行检查。
热轧和冷拉钢管的外径尺寸和壁厚差分别用读数值为0.1mm的游标卡尺和分度值为0.01mm千分尺检查。
冷轧钢板和钢带的厚度用千分尺检查。
钢材的长度、宽度用钢直尺检查。
各种钢材(除盘料外)的弯曲度可用双直尺或塞尺检查。
3、鉴别钢种检查:鉴别钢种一般用手提看谱镜和火花鉴别法进行检查。
手提看谱镜是一种半定量的光谱仪器,能够半定量地检查出钢中的主要合金元素,如铬、锰、镍、钼、钨、钒等。
光谱检查可以查明被检钢材的钢号及有无混钢种情况。
火花检查是根据火花特征判断被检钢材的钢号。
4、硬度检查:对于冷拉退火条钢和热轧退火钢材要进行布氏硬度检查。
布氏硬度试验方法按GB231-84标准规定进行。
5、断口检查:直径30mm以下的冷拉退火及热轧退火钢材应进行断口检查。
在钢材一端切一缺口用锤击断或用压力机截取断口试样。
用肉眼检查断面上是否有缩孔、白点、裂纹,过烧等缺陷。
6、低倍组织检查:直径大于30mm的退火钢材和不退火钢材一般都检查低倍组织。
即在钢材的一端用锯床(退火材)和砂轮切割机(不退火材)切取厚度为12~15mm的圆片试样,试样被检的一面用磨床磨平。
经热酸洗后用肉眼检查偏析、疏松程度有无缩孔、白点裂纹、过烧等缺陷。
热酸洗用50%的工业盐酸水溶液,加热到70±5℃,酸洗时间为30~40min,试样取出后用碱水冲洗,然后用80℃热清水冲洗净。
7、化学成分分析:化学成分一般按炉号取样分析。