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轴承钢冶炼质量的基本要求

ZWZ滚动轴承的使用寿命和可靠性在很大程度上与轴承钢的冶炼质量密切相关。由于轴承钢的特点,对冶炼质量的要求比一般工业钢要严格得多,如钢的化学成分、纯度、组织和均匀性等。
    一、严格的化学成分要求
    一般轴承钢以高碳铬轴承钢为主,即碳含量约为1%,添加铬约1.5%,加入少量锰和硅过共晶钢。铬可以改善钢的热处理性能、淬透性、组织均匀性和回火稳定性,提高钢的防锈性和磨削性能。当铬含量大于1.65%时,钢中残余奥氏体增加,硬度和尺寸稳定性降低,碳化物不均匀性增加,冲击韧性和疲劳强度降低。因此,高碳铬轴承钢的铬含量一般控制在1.65%以下。通过严格控制轴承钢的化学成分,可通过热处理工艺获得轴承性能的显微组织和硬度。
    二、高精度的尺寸要求
    滚动轴承钢对钢的尺寸精度要求很高,这是因为大多数轴承零件必须由压力成形。为了节省材料和提高劳动生产率,大多数轴承环是锻制的,钢球是通过冷镦或热轧成形的,小滚子也是采用冷镦成形的。如果钢的尺寸精度不高,就不可能准确计算出切削尺寸和重量,也不能保证轴承零件的产品质量,容易对设备和模具造成损坏。
    三、对宏观和微观组织的严格要求
    轴承钢的低功率组织是指一般松动、中心松动、平整。微观(高功率)微观结构包括退火的微观结构、碳化物网、带状和钢的液体沉淀。碳化物液相析出是硬脆的,其危害与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低了钢的冲击韧性,使其组织不均匀,在淬火过程中易发生变形和裂纹。带状碳化物对退火回火组织和接触疲劳强度有影响。低功率结构和高功率结构的优缺点对滚动轴承的性能和使用寿命有很大的影响,因此轴承材料标准对低功率结构和高功率结构提出了严格的要求。
    四、对表面和内部缺陷要求特别严格
    轴承钢的表面缺陷包括裂纹、夹渣、毛刺、疤痕、氧化膜等。内部缺陷包括缩孔、气泡、白斑、严重疏松和偏析。这些缺陷对轴承的加工、性能和寿命有很大的影响。轴承材料标准中明确规定不允许出现这些缺陷。
    五、特别严格的碳化物不均匀性要求
    在轴承钢中,严重的碳化物分布不均匀,在热处理过程中容易造成组织和硬度不均匀。钢的非均匀结构对接触疲劳强度影响很大。此外,严重的碳化物不均匀性会导致轴承零件在淬火和冷却过程中产生裂纹,碳化物的不均匀性也会导致轴承寿命的降低。因此,在轴承材料标准中,对不同规格的钢有明确的特殊要求。
 

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