轴承钢的开发与生产.pptVIP

谢谢 * 轴承钢的开发与生产 * 对轴承钢的基本性能要求 提纲 推荐生产的轴承钢情况 生产GCr15钢的质量控制 连铸过程的质量控制 1 2 3 4 5 常规检验项目 轴承是“工业的心脏”。 轴承用钢是特钢产品中生产难度较大的钢类之一。 2009年和2010年我国轴承钢产量分别为350万吨和358万吨，占当年特钢产量的7.8％和7.6％。 轴承钢总产量连续6年列为世界第一，高等级轴承钢仅占1/5；高质量轴承钢仅占34％；多数为高碳含铬轴承钢、中碳轴承钢和渗碳表面硬化轴承钢，而不锈耐蚀、高温难溶及防磁类型的轴承钢比例在3.8％以下（约13～15万吨）。 * 轴承钢按用途分类，农业机械、家庭电器、文体用品以及玩具所采用的轴承钢多数为GCr15或GCr15SiMn或G8Cr15，约占国内轴承钢产量的82.5％，其中还包括含Cr量不达标、甚至不含Cr的65Mn钢充杂在内，不要求疲劳性能、不计较使用寿命，危害无穷。 * * 1、对轴承钢的基本性能要求 表1 轴承性能和特性及其对轴承材料的要求 表2 影响轴承破损的因素 轴承性能要求 轴承应具有的特性 对轴承材料的要求 耐高荷重 抗变性强度高 硬度高 能进行高速回转 摩擦和磨损小 耐磨强度高 回转性能好 回转精度高，尺寸精度高 纯净度、均匀度高 具有互换性 尺寸稳定性好 能够长期使用 具有耐久性 疲劳强度高 轴承设计 材质及其热处理 轴承制造 安装 负荷 运转 维护 滚动体个数 基体材料的强度 研磨质量 配合级别 负荷方向 润滑方法 粘度 滚动体直径 材料的纯净度 精加工精度 安装误差 负荷大小 转速 添加剂 套圈的壁厚 轴承三大件硬度差 残余应力 间隙大小 负荷变化 介质温度 异物 节圆直径 残余应力大小 表面粗糙度 轴的刚性 停歇时间 转差率 水分 保持器滚动体槽半径 纤维组织方向 形状准确度 消震装置 滚轴的长度 锻压比 两个核心的技术指标 （1）钢的洁净度 夹杂物的存在破坏金属的连续性，夹杂物相当于微观缺陷和初始裂纹，要求： * [O] 5～10×10-6 [H] 1～2×10-6 [N] 20～50×10-6 图1 轴承钢氧含量与疲劳寿命的关系 两个核心的技术指标 （2）化学成分的均匀性和碳化物的均匀性 * 图2 影响轴承钢疲劳寿命的主要因素 2、推荐生产的轴承钢情况 推荐生产GCr15或低碳含量的G8Cr15，或调整Si、Mn含量的GCr15SiMn，或补充Mo的GCr15，相当的国外轴承钢牌号： * 俄罗斯 ГocT，Шx15 美国 ASTM A296-52100 FAGUO NF A35-565 6 德国 DIN17230-100Cr6 日本 JIS G4805 SUJ2(SUJ3、SUJ5） 国际标准 ISO683XXII-No.1 GCr15与SUJ2比较 牌号 C Si Mn P S Cr Mo GCr15 0.95-1.05 0.15-0.35 0.2-0.4 ≤0.027 ≤0.020 1.3-1.65 (Cu+Ni≤0.5) SUJ2 0.95-1.10 0.15-0.35 ≤0.5 ≤0.025 ≤0.025 1.3-1.6 / SUJ3 0.95-1.10 0.4-0.7 0.9-1.15 ≤0.025 ≤0.025 0.9-1.2 / SUJ4 0.95-1.10 0.15-0.35 ≤0.5 ≤0.025 ≤0.025 1.3-1.6 0.1-0.25 SUJ5 0.95-1.10 0.4-0.7 0.9-1.15 ≤0.025 ≤0.025 0.9-1.2 0.1-0.25 * GCr15为高碳含铬轴承钢，典型的轴承钢之一，综合性能好，淬回火硬度高，均匀性好，具有良好的耐磨性，热加工性好，球化退火后切削性能好。 中国与日本轴承钢杂质元素含量及其寿命对比 * 国内外生产轴承钢工艺流程举例 * 国外轴承钢的生产特点 1）炉子大型化。由于大容量（≥80t）的电炉或转炉提供粗钢水，减少了耐火材料之间的接触，大大提高了生产效率，减低了生产成本； 2）除渣。为了冶炼出氧含量很低的轴承钢，必须把带有氧化反应的熔化过程与精炼过程分开。国外普遍采用无渣出钢（如EBT）、真空吸渣和换钢包除渣等技术，将氧化渣彻底排除； 3）铝脱氧。如果只采用真空脱氧，钢中氧含量可高达0.002％以上，为了提高钢的纯净度，在精炼前预先采用铝沉淀脱氧； * 山阳特殊钢厂不同工序轴承钢T[O]变化 国外轴承钢的生产特点 4）较长的搅拌时间。真空或非真空条件下长时间搅拌，保证夹杂物充分上浮；为了保证长时间搅拌，精炼炉必须具备加热功能，以补偿其温度损失； 5）高碱度渣精炼。一般将精炼渣碱度控制在4－6之间。 6）连铸。由于轴承钢碳含量高，生产的铸坯易