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我国轴承用钢技术的进展 材料开发与应用1999年10月第l4卷第 我国轴承用钢技术的进展 范崇惠(洛阳轴承研究所~471039) 摘要介绍了我国真空脱气轴承钢和超纯睁熙轴承钢技术的进展和当前水平同时介绍了我国轴承用钢的 品种和质量标准舶发展过程和目前水平. 关键词轴承用钢进展标准 TheDevelopmentofTechnologyofSteelsUsedforBearingsinChina Fan(,(LuoyaBBearmgRemKhInstitute.Luoyang471039.China) AhCaactInthispaper,thedevelopmentandpresentleveloftechnologyot,~-aCll1]mdegos--,edtJeafingsteersandultra K曲一purene~bearngsteelsinChinaaredescribed.Thedevelopingprocessandcurrent渤证ofvarietyandsl:,edficalJon.f eekused[orhearingsateacovered. Kwor出St~c[susedforlm;DevelopmentStandard 轴承的结构特点和工作条件要求轴承材料必 须具备高的硬度,耐磨性,接触疲劳强度,弹性极 限,良好的冲击韧性,断裂韧性,尺寸稳定性,防锈 性能和冷热加工等性能.为保证这些性能要求,轴 承用钢的冶金质量必须保证严格的化学成分,特 别高的纯净度(低级别的非金属夹杂物),极低的 氧含量和残余元素含量,严格的低倍组织和高倍 (显微)组织,严格的碳化物不均匀性,严格的表面 脱碳层和内部疏松,偏析,显微孔隙等要求;不允 许存在裂纹,夹渣,毛刺,折迭,结疤,氧化皮,缩 孔,气泡,白点和过烧等表面和内部缺陷.为保证 加工性能,对钢材的尺寸精度也有严格要求.轴承 用钢的质量是所有台金钢中要求最严格,检验项 目最多的钢种.世界公认.轴承钢的水平是一个国 家冶金水平的标志.必威体育精装版的冶金技术一般首先在 轴承用钢的开发和生产上应用.近30年工业发达 国家在轴承钢技术开发和应用上取得了巨大的进 步,普遍采用的以炉外精炼与真空脱气为代表的 一 系列先进技术,使轴承钢的氧含量达到(3～8) xlo.非金属夹杂物细小分散且含量极低,表面 基本无脱碳,确保无裂纹,碳化物分布均匀,钢的 收稿日期1999一O1—22 接触疲劳寿命比3O年前的高30倍.西方各着名的 轴承公司在20年前已全部采用真空脱气钢生产轴 承,性能要求特别高的航空,航天,重要的军工轴 承则普遍采用电渣重熔(ESR),真空感应冶炼 (VIM),真空自耗冶炼(VAR),双真空冶炼(VIM+ VAR),多次真空自耗或真空感应加电渣重熔等多 种方法来生产超纯轴承钢,以保汪轴承接近100 可靠性的要求.国外已经完成了高碳铬轴承钢,渗 碳轴承钢,不锈轴承钢,高温轴承钢等四大类轴承 钢的开发与应用.关于国外轴承钢技术的发展情 况,已另有专述,这里仅就我国在轴承用钢技术 方面上所取得的许多突破性的进展作一介绍. 1我国真空脱气轴承钢技术与质量 发展的概况 我国对真空脱气钢的认识晚于西方而早于日 本.日本1964年开始引进效果尚不十分理想的钢 包脱气技术,而我国大冶钢厂于1958年就从西德 引进了效果更好的循环脱气(RH法)技术与设 备,但我们引进后的发展则落后于西方和日本.在 工业发达国家已普及真空脱气轴承钢的7O年代一 ?42?材料开发与应用1999年10月 我国才开始在大冶,上五,齐钢,大连,抚顺等重点 特钢厂有诸如RH,VAD,LF,SI,电磁搅拌等各种 各样的炉外精炼设备用这些方法精炼的轴承钢 当时统称脱气钢.经过十几年的努力,真空脱气技 术逐步成熟,目前年产7O余万吨轴承钢中,50～ 6O为真空脱气钢,其中LF法,VAD法和RH法 比较成熟尤其是上五,抚钢,大冶生产的真空脱 气钢的质量均已稳定,含氧量可以稳定地达到15 ×10以下,冶金质量及疲劳寿命对比分析表明, 这几个厂生产的脱气钢与瑞典SKF的质量已不 相上下.但国产脱气钢的表面质量,尺寸精度与发 达国家相比尚有一定差距,如表面有断续裂纹,脱 碳层超标,缩孔残余,碳化物不均匀性超标,组织 不台格等. 我国冶金行业正在加大技术改造的力度,超 高功率的电弧炉和LF脱气设备已达100t级,大 型钢锭模,偏心炉底出钢(EBT法)设备均已开始 应用,大型连铸机已相继在5个特钢厂安装调试. 大冶钢厂生产的连铸轴承钢,氧含量平均为 9.3×10～,成材为~60n1rIl的棒材和不同规格的 轴承钢管材,还可用连铸坯作母材生产电渣钢.国 产连铸钢目前还存在中心疏松和偏析严重的问 题,如果采用电磁搅拌改善疏松和偏析,又会带来 新