第6章结构钢资料.ppt

* 6.5.3 滚动轴承钢的化学成分特点 1 高碳 为了保证轴承钢有高的硬度和耐磨性，轴承钢的碳含量很高，一般为0.95~1.15%，属于过共析钢。 一部分存在于马氏体基体中以强化马氏体； 另一部分形成足够数量的碳化物以获得所要求的耐磨性。 过高的碳含量会增加碳化物分布的不均匀性，且易生成网状碳化物而降低其性能。 * 2 加入主加合金元素铬 Cr的作用是提高钢的淬透性和钢的耐腐蚀性能。 钢中部分Cr形成的合金渗碳体(Fe,Cr)3C在淬火加热时溶解较慢，可减少过热倾向，经热处理后可以得到较细的组织；碳化物能以细小质点均匀分布于钢基体组织中，既可提高钢的回火稳定性，又可提高钢的硬度，进而提高钢的耐磨性和接触疲劳强度。 当铬含量高于1.65%以后，则会使残余奥氏体增加，使钢的硬度和尺寸稳定性降低，同时还会增加碳化物的不均匀性，降低钢的韧性。 适宜的铬含量为0.40%~1.65%。 * 3 加入Si、Mn、V等以进一步提高淬透性。 大型轴承用钢中还需加入更多的合金元素以提高淬透性，通常加入Mn、Si提高淬透性，适量的Si（0.40%~0.60%）还能明显地提高钢的强度和弹性极限； 加入V一部分溶于奥氏体，提高淬透性，另一部分形成碳化钒VC，提高钢的耐磨性并防止过热。通常无铬钢中都含有钒。 * 4 降低S、P含量，减少氧化物、硅酸盐夹杂物的数量，提高冶金质量。 由于轴承钢的接触疲劳性能对钢材的微小缺陷十分敏感，所以要求S＜0.02%，P≤0.027%，一般采用电渣重熔、电炉冶炼及真空冶炼等技术以减少夹杂物数量。 * 6.5.4 滚动轴承钢的热处理特点 由于轴承钢是过共析钢，并且对碳化物的形状和分布要求较高，因此其预先热处理通常采用球化退火。 1 球化退火 GCr15钢的球化退火加热温度范围为770～810℃，790℃被认为是最适宜的加热温度。 目的： 1.降低钢的硬度到207-229 HBS以利于后续的切削加工； 2.为最终热处理作好组织准备，获得细球状P+均匀分布的细粒状碳化物。 * * 2 最终热处理 轴承钢的最终热处理是淬火加低温回火。 对GCr15钢，淬火加热温度为820℃-840℃。 温度过高会引起过热，晶粒长大，使钢的韧性和疲劳强度下降，且易淬裂和变形；温度过低，则奥氏体中溶解的铬和碳的含量不够，钢淬火后硬度不足。 马氏体中的碳含量在0.45%-0.5%时，轴承钢既具有高硬度，又有良好的韧性，还具有最高的接触疲劳寿命。 * * * 轴承零件淬火后一般要满足以下要求： （1）细小均匀的奥氏体晶粒(5～8级)； （2）显微组织：隐晶M基体上分布着均匀细小的碳化物以及少量残余A；未溶碳化物数量应占7～9%左右，残余奥氏体量不大于8％左右，固溶体的碳含量在0.50～0.60%之间； （3）淬火后零件表面不应有氧化脱碳及软点。 * 淬火后应立即回火，以消除内应力，提高韧性、稳定组织和尺寸； 回火温度一般为（150~160）℃，保温时间为2~3h。为使回火性能均匀一致，回火温度也要严格控制，最好在油中进行。 轴承钢经淬火及回火后的组织：极细的回火M+均匀分布的细粒状碳化物+少量的残余A，硬度为62~66HRC。 * 轴承在淬火及回火后的磨削加工过程中，还会产生磨削应力，因此通常还要进行一次附加回火（回火温度为120~150 ℃，回火时间为2~3 h）以稳定组织和尺寸。 对于精密轴承，为了保证能长期存放和使用中不变形，在淬火后要立即进行“冷处理”，以使钢中未转变的残余奥氏体进一步发生转变；再在磨削加工后进行附加回火（温度为120~150 ℃，时间为5~10 h）。 * 6.5.5 滚动轴承钢的应用实例 常用轴承钢根据其合金元素的种类分为两类： 铬轴承钢 典型代表是GCr15，使用量占轴承钢的绝大部分。由于淬透性不是很高，因此多用于制造中小型轴承。 添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢。 在铬轴承钢中加入Mn、Si可提高淬透性，如GCr15SiMn钢等，主要用于制造大型轴承； 为了节约Cr，可以加入Mo、V，得到不含铬的轴承钢，如GSiMnMoV、GSiMnMoVRE钢等，其性能和用途与GCr15相近。 * 特大型轴承 大型圆锥滚子轴承 离合器分离轴承 各类标准轴承 四列圆锥滚子轴承 轮毂轴承 * 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文