滚 动 轴 承 钢

滚动轴承材料滚动轴承是一种常见的机械零部件，它在工业生产中起着至关重要的作用。

而轴承的性能很大程度上取决于所选用的材料。

在选择滚动轴承材料时，需要考虑到摩擦、磨损、耐热性、耐腐蚀性等因素。

本文将就滚动轴承常用的材料进行介绍，帮助读者更好地选择合适的轴承材料。

1. 钢材。

钢材是制造滚动轴承最常用的材料之一。

它具有良好的强度和韧性，可以承受较大的负荷。

同时，钢材还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于各种工作环境。

在选择钢材时，需要考虑其硬度、耐磨性和耐腐蚀性等指标，以满足不同工况下的需求。

2. 不锈钢。

不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料，因此在一些特殊环境下，如潮湿、腐蚀性较强的场合，不锈钢滚动轴承就显得尤为重要。

不锈钢具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，可以延长轴承的使用寿命，降低维护成本。

3. 陶瓷材料。

近年来，陶瓷材料在滚动轴承领域得到了广泛的应用。

陶瓷材料具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，同时重量轻、密度小，可以减小轴承的惯性，提高旋转精度。

此外，陶瓷材料还具有良好的绝缘性能和高温稳定性，适用于高速、高温的工作环境。

4. 聚四氟乙烯。

聚四氟乙烯是一种具有自润滑性能的材料，它可以降低摩擦系数，减小能量损失，提高轴承的工作效率。

聚四氟乙烯还具有较好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于一些特殊的工作环境，如高温、高速、真空等条件下的轴承应用。

5. 复合材料。

复合材料是将两种或两种以上的材料组合而成，以发挥各自材料的优点。

在滚动轴承中，复合材料常常用于轴承的密封件和保持架等部件，以提高轴承的密封性和耐磨性。

总的来说，选择滚动轴承材料时需要综合考虑工作环境、负荷、转速等因素，选用合适的材料可以提高轴承的使用寿命和工作效率。

希望本文能够帮助读者更好地理解滚动轴承材料的选择原则，为工程实践提供参考。

前言本标准对应于ISO3290：1998《滚动轴承—球—尺寸和公差》，与ISO3290的一致性程度为非等效，主要差异如下：——按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改；——将一些适用于国际标准的表述必为适用于我国标准的表述；——在第5章中增加了5.1“材料和热处理”、5.6“残磁”、5.7“其他”的技术要9本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（CSBTS/TC98）归口。

本标准起草单位：洛阳轴承研究所。

本标准主要起草人：马素青。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——GB308—1964、GB308—1977、GB308—1984、GB308—1989。

滚动轴承钢球1范围本标准规定了钢球的尺寸、技术要求、标志、测量及检验方法、检验规则、包装及贮存。

本标准适用于滚动轴承配套用钢球和商品高碳铬轴承钢钢球。

D一般用于标注球尺寸的直径值。

w3.2 球单一直径 single ball diameter与球实际表面相切的两平行平面间的距离。

Dws3.3 球平均直径 mean ball diameter球的最大与最小单一直径的算术平均值。

Dwm3.4 球直径变动量 variation ball diameterV球的最大与最小单一直径之差。

Dws3.5 表面不平度和形状参数 Surface irregularities and form parameters偏离理想球面的各种偏差，它们沿整个球表面分布并重复出现。

注1：这些偏差起因于：球形误差；波纹度；表面粗糙度。

注2：本标准未规定表面缺陷（及其大小），其定义如下：表面缺陷：是指在加工、贮藏、转运或使用过程中，无意或偶然生成的实际表面的单元体、不规则体或成组的单元体、不规则体。

这类单元体或不规则体与构成表面的粗糙度的那些单注：球等级用字母Ｇ和数字不定来识别。

3.10规值ball gaugeS 球批平均直径与球公称直径之间的差量，此量为一已定系列中的一个量。

随着科技的发展，滚动轴承在日常生活中被广泛的使用，应用于像小型汽车前轮后轮、耕耘机、拖拉机等机械，但大多人对它并不是很了解。

不论它用于哪方面，其制作材料都是非常重要的，可以说，材料是其质量和工作性能的保证。

接下来，我想大家介绍下滚动轴承的一些材料。

根据国家标准及轴承使用要求，目前用于轴承套圈和滚动体的材料有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢等，这些材料按各自不同的特点而被用于不同的场合。

并不是说用价值高的渗碳钢材料做出的轴承一定比轴承钢轴承更加适合。

一、高碳铬轴承钢也叫全淬透性钢内外硬度一致，应用于普通的场合，其用量最大，约占材料总用量的80%以上。

1.GCr15特点及用途：用于普通场合，用量最大，适用于马氏体和贝氏体淬火。

技术特性：有效壁厚在26mm以下，特轻窄系列在16mm以下，淬回火硬度HRC57~62。

2.GCr15SiMn特点及用途：普通场合使用、用于大型轴承，仅适于马氏体淬火。

技术特性：有效壁厚在26mm以上，特轻窄系列在16mm以上，淬回火硬度HRC57~62。

3.GCr18Mo特点及用途：贝氏体专用钢、耐磨场合使用，仅适于贝氏体淬火。

技术特性：有效壁厚在26~48mm之间，特轻窄系列在16mm 以下，淬回火硬度HRC57~62。

下贝氏体耐磨性比马氏体更好因此适用耐磨场合。

二、渗碳轴承钢也叫半淬透性钢内软外硬，材料性能上有一定“弹性”用于耐冲击场合，需经渗碳淬火，工艺较复杂。

G20Cr2Ni4A特点及用途：用于耐冲击场合、中大型轴承，可深层渗碳。

技术特性：有效渗碳层深可大于2.5mm，表面淬回火硬度HRC58~63。

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材料名称：轴承钢牌号：GCr15A标准：YB 9-1968●特性及适用范围：轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性，淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做摸具钢。

比重：7.81铬轴承钢最常用的是GCr15。

使用量占轴承钢的绝大部分。

添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢在铬轴承钢中加入Si、Mn可提高淬透性，如GCr15SiMn、GCr15SiMnMoV等。

为了节铬，加入Mo、V可得到无铬轴承钢。

如GSiMnMoV、GSiMnMoVRE等，其性能与GCr15相近。

GCr15A是GCr15钢经过电渣重熔的一种精密专用轴承钢。

具有高纯度、高密度，碳化物均匀性好的特点，疲惫性能优于普通GCr15轴承钢。

适宜制造军用轴承产品，专用轴承、航空发动机轴承、精密仪表、精密主轴轴承等。

●化学成份：碳C ：0.95～1.05硅Si：0.15～0.35锰Mn：0.20～0.40硫S ：≤0.020磷P ：≤0.027铬Cr：1.30～1.60镍Ni：≤0.30铜Cu：≤0.25●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：1902冲击功Akv (J)：26硬度：63HRC试样尺寸：某试样●轴承钢锻造温度（1）始锻温度：1150（1120）终锻温度：850（800）度。

（2）锻造前清除表面缺陷，尽量预热后在快速加热。

（3）温加工时，应避免200~400度的蓝脆区。

热加工时，应避免进入高温脆区（大于1250）。

应尽量避免进入热脆区（800~~950度）。

●锻后热处理（1）锻后——预先热处理（球化退火）——最终热处理（淬火+低温回火）（2）球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。

球化退火过程：加热到750~~770度，保温一定时间，在缓慢冷却到600度以下空冷。

●热处理规范及金相组织：普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷——HB170-207等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷——HB207-229球化退火：轴承钢预先热处理是球化退火。

滚动轴承钢滚动轴承钢按使用特点可分为：高碳铬轴承钢（全淬透型轴承钢）、渗碳轴钢（表面硬化型轴承钢）、不锈轴承钢和高温轴承钢四大类。

一、高碳铬轴承钢1．高碳铬轴承钢的牌号、特性及及用途高碳铬轴承钢具有高的接触疲劳强度和耐磨性能，许多牌号属全淬透型钢，如GCr15GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。

但由于有的轴承需要心部具有良好韧性而表面需要高硬度，因而又发展出限制淬透性轴承钢，如GCr4。

①GCr15（全淬透型钢）GCr15是高碳铬轴承钢的典型钢种，在淬火、回火后有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。

其热加工性能和可加工性良有好，淬透性适中，但焊接性差。

GCr15的白点敏感性大，但当采用真空脱气精炼的轴承里，此缺陷可消除。

用于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈，或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。

也可用于制造模具、量具和木工刀具及高弹性极限、高疲劳强度的机械零件。

②GCr15SiMn（高淬透型钢）在GCr15钢的基础上提高硅、锰含量，因而淬透性、弹性极限、耐磨性均比GCr15好。

由其制作的滚动轴承件的使用温度不宜超过180℃。

用于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。

其他用途与GCr15相同。

③GCr15SiMo（高淬透型钢）在GCr15基础上增加含硅量，添加了钼。

其淬透性高，耐磨性好，疲劳强度高、综合性能良好。

适于制造大尺寸范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。

④GCr18Mo（高淬透型钢）在GCr15基础上加入质量分数0.15%~0.25%的钼，并提高了含各量，因而淬透性、耐磨性均提高警惕。

可进行下贝氏体等温淬火，达到与马氏体淬火相近的硬度和耐磨性，而且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提高，因而提高了钢的综合力学性能和寿命。

可制造壁厚达20mm的滚动轴承套圈，其滚动轴承件的尺寸范围也扩大。

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技术人员及技术。

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，如何使碳化物分布得均匀、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，在相关标准中，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。

前言本标准对应于ISO3290：1998《滚动轴承—球—尺寸和公差》，与ISO3290的一致性程度为非等效，主要差异如下：——按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改；——将一些适用于国际标准的表述必为适用于我国标准的表述；——在第5章中增加了5.1“材料和热处理”、5.6“残磁”、5.7“其他”的技术要求；——增加了第6章“标志”、第7章“测量及检验方法”、第8章“检验规则”、第9章“包装及贮存”。

——增加了附录C“成品钢球压碎载荷值”。

本标准代替GB/T308—1989《滚动轴承钢球》本标准与GB/T308—1989相比，主要变化如下：——增加了表面不平度和形状参数、波纹度的术语和定义（见3.5和3.5.2）；的数值（见3.5.3和表3）——修改了表面粗糙度的定义，并且压缩了表面粗糙度Ra——增加了优先采用的球公称直径表中的尺寸规格（见表1）；——增加了G24级的公差级别（见5.3、表3、表4）；——取消了各公差等级钢球所适用的尺寸范围表（1989年版的表4）——修改了钢球硬度值（1989年版的5.4，本版的5.2、表2）；——增加了钢球残磁限值的规定（见5.6、7.5）;——增加了钢球裂纹的检查方法（见7.7）;——修改了钢球表面粗糙度的测量方法（1989年版的6.2.3,本版的7.3）;——修改了检测规则的内容（1989年的第7章，本版的第8章）；——将“标志”内容单独作为一章（1989年版的8.1，本版的第6章）；——修改了球形误差测量的附录（见附录B）；——增加了“成品钢球压碎载荷值”（见附录C）本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（CSBTS/TC98）归口。

本标准起草单位：洛阳轴承研究所。

本标准主要起草人：马素青。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——GB308—1964、GB308—1977、GB308—1984、GB308—1989。