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轴承钢和普通的钢不同,它是一种用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢材。与其他钢材相比,轴承钢拥有更高而且更加均匀的硬度以及耐磨能力。最为难得的是,轴承钢在具有超高硬度的同时,还有很强的弹性。为了达到上述的这些要求,轴承钢的配方有着很高的要求,对于化学成分的分布必须均匀,可以说轴承钢是所有钢铁中要求最严格的钢种之一。一般我们可以将轴承钢分为四大类:全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢。
我们时常会把轴承钢称作高碳铬钢,它的·含碳量ωc大约在百分之一左右,它的含铬量ωcr在百分之零点六左右。轴承钢只是一个笼统的称呼,他可以细分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁等。轴承钢产量最大承钢,Wc含量大约在百分之一左右。轴承钢的成分几乎是固定的,自从而是世纪初诞生而来,轴承钢的主要成分大致是没有改变过的。
但是科技是在不断进步的,随着技术的不断创新,研究工作仍然在继续,所以这一系列的原因就促使了轴承钢的产品质量不断提高制造要求。
夹杂物的含量和钢中氧含量密切相关,氧含量越高,夹杂物数量就越多,寿命就越短。
夹杂物和碳化物粒径越大、分布越不均匀,使用寿命也越短,而它们的大小、分布状况与使用的冶炼工艺和冶炼质量密切相关,生产轴承钢的主要工艺是连铸以及电炉冶炼+电渣重熔工艺冶炼,还有少量采用真空感应+真空自耗的双真空或+多次真空自耗等工艺来提高轴承钢的质量。
对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷、氢等含量以及非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况,因为非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况对轴承钢的使用寿命影响很大,往往轴承的失效就是在大的夹杂或碳化物周围产生的微裂纹扩展而成。
通过介绍国外优质轴承钢质量控制现状,并分析国内轴承钢质量水平与差距,提出高性能炉外精炼轴承钢关键共性及稳定化技术展望,未来高性能炉外精炼轴承钢的重点研发方向主要分为2个方面:
1)夹杂物细小弥散化控制。轴承钢中全氧含量与滚动疲劳寿命成反比关系,降低钢中全氧含量能够大幅提高轴承服役寿命和可靠性。添加稀土元素La和Ce使轴承钢中不规则Al2O3及长条MnS夹杂物演变为椭球状或球状稀土类夹杂物,稀土和镁相互作用促进轴承钢中夹杂物细化。
2)碳化物均质化控制。铸坯高温扩散后,改善热轧盘条中带状碳化物;热轧后快速冷却能够有效抑制试样中网状碳化物形成;轴承钢中加入微量镁能够细化钢中夹杂物;连铸轴承钢采用PMO技术提高铸坯低倍组织的均匀性,且明显改善轧材中液析和网状碳化物,提高轴承钢的疲劳寿命。
通过以上高性能轴承钢控制技术,可以生产出碳化物均质化和夹杂物细小化的炉外精炼轴承钢。
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