轴承钢具有的八大基本性能
- 格式:doc
- 大小:37.50 KB
- 文档页数:3
轴承钢具有高的耐磨性、高的接触疲劳强度、高的弹性极限、适宜的硬度、良好的工艺性能、良好的防锈性能、一定的冲击韧性和良好的尺寸稳定性等八大基本性能。
一、高的耐磨性。
滚动轴承正常工作时不但发生滚动摩擦外,还伴有滑动摩擦。
发生滑动摩擦的主要部位是滚动体与滚道之间的接触面、滚动体和保持架兜孔之间的接触面、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。
如果轴承钢的耐磨性差,滚动轴承便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使轴承振动增加、寿命降低。
二、高的接触疲劳强度。
接触疲劳破坏是轴承正常破坏的主要形式。
滚动轴承运转时滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动,其接触部分承受周期性交变载荷,多者每分钟可达数十万次,在周期性交变应力的反复作用下,接触表面出现疲劳剥落。
滚动轴承开始出现剥落后便会引起轴承振动、噪音增大工作温度急剧上升,致使轴承最终损坏,这种破坏形式称为接触疲劳破坏。
三、高的弹性极限。
滚动轴承工作时由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小,轴承在承受载荷时,特别是在承受较大载荷的情况下接触表面的接触压力很大。
为了防止在高接触应力下发生过大的塑性变形,使轴承精度丧失或发生表面裂纹,因此要求轴承钢应具有高的弹性极限。
四、适宜的硬度。
硬度是滚动轴承的重要指标之一。
它与材料接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限有着密切的关系,直接影响着滚动轴承的寿命,轴承的硬度通常要根据轴承承受载荷的方式和大小、轴承尺寸和壁厚的总体情况来决定。
滚动轴承用钢的硬度要适宜,过大或过小都将影响轴承使用寿命。
众所周知,滚动轴承的主要失效形式是接触疲劳破坏,以及由于耐磨性差或尺寸不稳定而使轴承精度丧失;轴承零件如果缺乏一定的韧性,在承受较大冲击载荷时又会由于发生脆断而导致轴承的破坏。
所以,一定要根据轴承的具体情况和破坏的方式来确定轴承的硬度。
对于由于疲劳剥落或耐磨性差使轴承精度丧失的情况,轴承零件应选用较高的硬度;对于承受较大冲击载荷的轴承(例如轧机:轴承、铁路轴承和一些汽车轴承等),应适当降低硬度以提高轴承的韧性是十分必要的。
轴承材料性能一.高碳铬轴承钢(GCr15/GCr15SiMn/GCr18MO)二.高碳铬轴承钢是含铬~%的高碳合金钢,其特点是:热处理后的显微组织比较均匀稳定、硬度高而均匀、耐磨性好、接触疲劳强度高、具有良好的尺寸稳定性和耐腐蚀性。
经球化退火后,其切削加工性能良好。
这种钢可以满足在一般工况条件下运转的轴承的使用要求。
三.高碳铬轴承钢在全世界得到广泛采用,最常用的牌号是GCr 15和GCr15SiMn,在我国用量约占轴承钢总量的80%以上,这两种钢的性能基本相同,但GCr15SiMn钢的淬透性比GCr15钢好,因此对于较大尺寸的轴承零件,宜采用GCr15SiMn钢。
四.GCr15轴承钢大量用来制造汽车、拖拉机、坦克、飞机等使用的发动机轴承、机床、电机等所使用的主轴轴承以及铁路车辆、矿山机械、通用机械用轴承。
五.GCr15SiMn轴承钢主要用来制造壁厚大的轴承,如各种大型和特大型轴承,多用在重型机床及轧钢机上无较大冲击载荷的工作条件下。
六.由于GCr15SiMn钢的裂纹敏感性较大,冲击韧性差,对于有冲击载荷的厚壁轴承还不能完全满足使用要求,铁道部首先提出客车轴承不允许使用GCr15SiMn钢,还有对于大壁厚的轧机和矿山轴承在承受冲击载荷大的条件下,GCr15SiMn钢也限制使用。
现已开发出GCr18Mo高淬透性钢,和耐磨性。
其性能比GCr15SiMn钢优越,可在铁路轴承、轧机轴承、矿山机械轴承上替代GCr15SiMn钢使用。
七.高碳铬轴承钢的使用范围钢号使用范围套圈钢球滚子GCr15 有效壁厚≤12(26)直径≤50 直径≤22 GCr15SiMn 有效壁厚>12(26)直径>50 直径>22 GCr18Mo 有效壁厚>15 直径>80 直径>50二.渗碳轴承钢(G20Cr2Ni4A)G20Cr2Ni4A轴承钢是一种优质合金渗碳钢(低碳 C :~)用于制造轴承零件的渗碳钢,用这类钢制造的轴承零件,经渗碳、淬火、回火等热处理工序后,表面具有很高的硬度(硬度≥HRC60)和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度,低碳 C :~保证了其心部具有良好的韧性(硬度≥HRC33-48)。
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。
轴承钢的特性功能及化学元素含量1.概述bearing-Steels轴承钢是主要用来制造滚动轴承的零件。
如滚珠、滚柱和轴承套圈等。
它们在工作时承受着高的集中交变载荷,由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小,在高速转动的同时还有滑动,会产生很大的摩擦。
因此滚动轴承钢应具有高的硬度、耐磨性和疲劳强度,对钢的金相组织、化学成分要求是十分严格的,高频红外碳硫分析仪否则会显著缩短轴承的使用寿命。
一般滚动轴承钢的含碳量较高,在0.95~1.1%范围内,并加入某些合金元素,如铬、锰等。
多以球化退火交货,在使用前需进行淬火(约840℃)和低温回火(150℃)。
(1)生产制造方法:对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布,因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。
夹杂物量愈高,寿命就越短。
为了改善冶炼质量,近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔,亦可采用真空冶炼,真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。
(2)用途:除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具、丝锥等。
2.主要生产厂及输往国家、地区我国大连钢厂、大冶钢厂是生产轴承钢的主要产地。
目前主要输往香港和东南亚地区。
3.进口主要生产国家我国主要从日本、德国进口轴承钢。
4.种类我国目前已生产高碳铬不锈轴承钢,主要钢号有9Cr18;渗碳轴承钢,主要钢号有G20CrMo;铬轴承钢,主要钢号有GCr15。
5.规格和外观质量规格主要有圆钢、扁钢、钢丝等。
钢材表面应加工良好。
不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。
冷拉钢表面还应光滑、干净、无氧化皮。
6.红外碳硫分析仪化验化学成分国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表6-7-24。
表6-7-24 有关标准中主要钢号的化学成分指标注:上述钢号Cu%均小于0.25。
7.物理性能轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。
一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。
交货状态应在合同中注明。
轴承钢的抗拉强度
摘要:
1.轴承钢的概念及特性
2.轴承钢的抗拉强度
3.轴承钢的种类及性能
4.轴承钢的应用领域
5.结论
正文:
轴承钢是一种特殊的钢材,它具有高硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能等特性。
轴承钢的主要应用领域是制造轴承,因为轴承在机械设备中承受着很大的压力和摩擦,所以轴承钢的抗拉强度非常重要。
轴承钢的抗拉强度取决于其材料成分和热处理工艺。
一般来说,轴承钢的抗拉强度在800-1200MPa 之间。
其中,高铬轴承钢具有更高的抗拉强度,可以达到1500MPa 以上。
轴承钢的种类有很多,其中最常用的是GCR15 和GCr9。
GCR15 是一种高铬轴承钢,具有高的淬透性,热处理后可获得高而均匀的硬度。
其耐磨性优于GCr9,接触疲劳强度高,有良好的尺寸稳定性和抗蚀性。
但是,GCR15 的冷变形塑性中等,切削性一般,焊接性能差。
轴承钢在机械、汽车、航空等领域都有广泛的应用。
因为轴承在这些领域中承受着很大的压力和摩擦,所以轴承钢的抗拉强度和耐磨性非常重要。
总之,轴承钢的抗拉强度取决于其材料成分和热处理工艺,而轴承钢的种类和性能则决定了其在不同领域的应用。
轴承钢具有高的耐磨性、高的接触疲劳强度、高的弹性极限、适宜的硬度、良好的工艺性能、良好的防锈性能、一定的冲击韧性和良好的尺寸稳定性等八大基本性能。
一、高的耐磨性。
滚动轴承正常工作时不但发生滚动摩擦外,还伴有滑动摩擦。
发生滑动摩擦的主要部位是滚动体与滚道之间的接触面、滚动体和保持架兜孔之间的接触面、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。
如果轴承钢的耐磨性差,滚动轴承便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使轴承振动增加、寿命降低。
二、高的接触疲劳强度。
接触疲劳破坏是轴承正常破坏的主要形式。
滚动轴承运转时滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动,其接触部分承受周期性交变载荷,多者每分钟可达数十万次,在周期性交变应力的反复作用下,接触表面出现疲劳剥落。
滚动轴承开始出现剥落后便会引起轴承振动、噪音增大工作温度急剧上升,致使轴承最终损坏,这种破坏形式称为接触疲劳破坏。
三、高的弹性极限。
滚动轴承工作时由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小,轴承在承受载荷时,特别是在承受较大载荷的情况下接触表面的接触压力很大。
为了防止在高接触应力下发生过大的塑性变形,使轴承精度丧失或发生表面裂纹,因此要求轴承钢应具有高的弹性极限。
四、适宜的硬度。
硬度是滚动轴承的重要指标之一。
它与材料接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限有着密切的关系,直接影响着滚动轴承的寿命,轴承的硬度通常要根据轴承承受载荷的方式和大小、轴承尺寸和壁厚的总体情况来决定。
滚动轴承用钢的硬度要适宜,过大或过小都将影响轴承使用寿命。
众所周知,滚动轴承的主要失效形式是接触疲劳破坏,以及由于耐磨性差或尺寸不稳定而使轴承精度丧失;轴承零件如果缺乏一定的韧性,在承受较大冲击载荷时又会由于发生脆断而导致轴承的破坏。
所以,一定要根据轴承的具体情况和破坏的方式来确定轴承的硬度。
对于由于疲劳剥落或耐磨性差使轴承精度丧失的情况,轴承零件应选用较高的硬度;对于承受较大冲击载荷的轴承(例如轧机:轴承、铁路轴承和一些汽车轴承等),应适当降低硬度以提高轴承的韧性是十分必要的。
五、良好的工艺性能。
滚动轴承在生产过程中,其零件要经过多道冷、热加工工序。
这就要求轴承钢应具有良好的工艺性能,如冷、热成型性能,切削、磨削加工性能及热处理性能等等,以适应滚动轴承大批量、高效率、低成本和高质量生产的需要。
六、良好的防锈性能。
滚动轴承的生产工序繁多,生产周期较长,有的半成品或成品零件在装配前还需较长时间的存放,因此,轴承零件在生产过程中或在成品保存中都极易发生一定的锈蚀,特别是在潮湿的空气中。
所以,要求轴承钢要具有良好的防锈性能。
七、一定的冲击韧性。
很多滚动轴承在使用过程中都会受—定的冲击载荷,因此要求轴承钢具有一定的韧性,以保证轴承不因冲击而破坏。
对于承受较大冲击载荷的轴承例如轧机轴承、铁路轴承等要求材料具有相对较高的冲击韧性和断裂韧性,这些轴承有的用贝氏体淬火热处理工艺,有的用渗碳钢材料,就是为了保证这些轴承具有较好的耐冲击韧性。
八、良好的尺寸稳定性。
滚动轴承是精密的机械零件,其精度是以微米为计算单位。
在长期的保管和使用过程中,因内在组织发生变化或应力变化会引起轴承尺寸的变化,导致轴承丧失精度。