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常用的轴承钢：中碳轴承钢 渗碳轴承钢 不锈轴承钢 高温轴承钢
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2012-07-17
中碳轴承钢挖掘机、起重想、大型机床等大型机械设备上的特大型轴承，正常使用工况下一般转速不高，而承受较大的轴向、径向载荷及较大弯曲力矩。根据这些性能要求和考虑尺寸过大等原因，轴承的内外圈多选用中碳合金钢，如5CrNiMo、5CrMnMo、42CrMo、55SiMoVA、50CrNi等钢种制造，滚动体通常仍采用GCr15SiMn钢制造。
冶金、矿山用牙轮钻头的滚动体、石油钻机上的滚动轴承以及要求耐大冲击负荷的轴承或滚动体，除采用渗碳轴承钢外，有时也选用弹簧钢或工具钢制造，如65Mn、70Mn、8GCr15、55SiMoV、50SiMo等，这些钢热处理后具有较高的抗压碎性能、良好的抗疲劳和较高的抗冲击性能。
渗碳轴承钢
渗碳轴承钢实际上是优质低碳或低碳合金钢，经渗碳和热处理淬回火后表面硬度为58～62HRC，心部硬度为25～45HRC，表面耐磨，心部有良好的韧性。用渗碳钢制造的轴承零件，既可以承受较大的冲击负荷，又有较高的接触疲劳寿命，特别适用于承受较大的冲击负荷和尺寸较大的大型轴承零件以及高DN值（轴承的内径D与转速N的乘积）下使用的轴承零件等。在GB 3203-82《渗碳轴承钢技术条件》中纳标的渗碳钢有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo六个牌号。
不锈轴承钢
不锈轴承钢主要在腐蚀介质中使用，常用的不锈轴承钢为9Cr18、9Cr18Mo，已纳入GB 3086-82《高碳铬不锈轴承钢技术条件》中。它们是马氏体不锈轴承钢，这类轴承钢含有1%左右的C和18%左右的Cr，经热处理后具有较高的强度、硬度、耐磨性和接触疲劳寿命，又有很好的抗大气、海水、水蒸气及酸的腐蚀能力。经250～300℃回火后的硬度不小于53HRC，所以，可以用其制造使用温度相对较高的高耐腐蚀轴承零件；同时这类不锈钢还具有较好的低温稳定性，又常用于制造-253℃以上的低温轴承零件，如火箭氢氧发动机中的低温轴承，也广泛用于制造仪表、食品及医用器械轴承。7Cr14Mo是在9Cr18Mo的基础上通过降低C、Cr含量而发展的新型不锈钢，美国牌号为DD440C。与9Cr18钢相比，它在强酸下的耐腐蚀性稍有不足，但因其钢种共晶碳化物的含量大为减少，所以它的冷、热加工性能、冲击韧性及接触疲劳寿命均良好，是一种在大气、海水、弱酸条件下工作的轴承选用材料。该材料已在日本、美国、德国广泛使用。另外，用于制造轴承零件的不锈钢还有Cr13型、Cr17型、18-8型不锈钢等，这些不锈钢的碳含量相对较低，热处理后的硬度、强度较低，用来制造在腐蚀介质中工作负荷不大的轴承零件，如钢球、滚针套、滚针、保持器等。
高温轴承钢
习惯上把能够在250℃以上工作的轴承称为高温轴承。高碳铬轴承钢最高实际使用温度仅为170℃，其改型的几个轴承钢号的最高使用温度也只有250℃。当工作温度超过170℃或250℃时，轴承套圈和滚动体的硬度往往降低到58HRC以下，这对轴承的耐磨性和使用寿命都有严重影响。因而，在高温下工作的轴承除首选要求具有高的硬度外，还要根据不同用途、不同类型的轴承对材料提出不同的要求。高温轴承钢可粗略地分为三类：高温不锈钢、高速工具钢和高温渗碳钢，前两者为高碳钢，后者为低碳钢。我国常用的高温不锈钢有Cr14Mo4（最高耐温480℃），高速工具钢有Cr4Mo4V(350～400℃)、W18Cr4V（540℃）、W6Mo5Cr4V2(480℃),高温渗碳钢有H10Cr4Ni4Mo4V。H10Cr4Ni4Mo4V钢相当于美国的M50NiL钢，它是在CrMo4V钢的基础上研制的高温、高速渗碳轴承钢，其高温性能优于CrMo4V钢，特别使用于DN≥2.2×104%的航空发动机主轴轴承，是一种很有发展前途的材料。其他较常用的钢种或合金制造轴承零件较常用的材料还有：08、08F、10、10F、15CrMo冷轧钢带经过氮化处理后，用于制造滚针轴承套圈；20、30、20Mn、30Mn、T8、T10A等钢种用于制造要求不高的农机、通用机械轴承等；15Mn、15CrMo、20CrMo、20Ni2Mo钢经过渗碳后用于制造滚针轴承及关节轴承的外套；7Mn15Cr2Al3WmoV2、0Cr40Ni55Al3、G52合金、G60合金经固溶加时效强化处理后，具有较高的硬度（≥48～57HRC），并具有优良的耐高温、耐腐蚀（7Mn15Cr2Al3WmoV2除外）、防磁性能，还有镍基合金、钴基合金，它们均用于制造在特殊要求环境中使用的轴承。
冶金、矿山用牙轮钻头的滚动体、石油钻机上的滚动轴承以及要求耐大冲击负荷的轴承或滚动体，除采用渗碳轴承钢外，有时也选用弹簧钢或工具钢制造，如65Mn、70Mn、8GCr15、55SiMoV、50SiMo等，这些钢热处理后具有较高的抗压碎性能、良好的抗疲劳和较高的抗冲击性能。
渗碳轴承钢
渗碳轴承钢实际上是优质低碳或低碳合金钢，经渗碳和热处理淬回火后表面硬度为58～62HRC，心部硬度为25～45HRC，表面耐磨，心部有良好的韧性。用渗碳钢制造的轴承零件，既可以承受较大的冲击负荷，又有较高的接触疲劳寿命，特别适用于承受较大的冲击负荷和尺寸较大的大型轴承零件以及高DN值（轴承的内径D与转速N的乘积）下使用的轴承零件等。在GB 3203-82《渗碳轴承钢技术条件》中纳标的渗碳钢有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo六个牌号。
不锈轴承钢
不锈轴承钢主要在腐蚀介质中使用，常用的不锈轴承钢为9Cr18、9Cr18Mo，已纳入GB 3086-82《高碳铬不锈轴承钢技术条件》中。它们是马氏体不锈轴承钢，这类轴承钢含有1%左右的C和18%左右的Cr，经热处理后具有较高的强度、硬度、耐磨性和接触疲劳寿命，又有很好的抗大气、海水、水蒸气及酸的腐蚀能力。经250～300℃回火后的硬度不小于53HRC，所以，可以用其制造使用温度相对较高的高耐腐蚀轴承零件；同时这类不锈钢还具有较好的低温稳定性，又常用于制造-253℃以上的低温轴承零件，如火箭氢氧发动机中的低温轴承，也广泛用于制造仪表、食品及医用器械轴承。7Cr14Mo是在9Cr18Mo的基础上通过降低C、Cr含量而发展的新型不锈钢，美国牌号为DD440C。与9Cr18钢相比，它在强酸下的耐腐蚀性稍有不足，但因其钢种共晶碳化物的含量大为减少，所以它的冷、热加工性能、冲击韧性及接触疲劳寿命均良好，是一种在大气、海水、弱酸条件下工作的轴承选用材料。该材料已在日本、美国、德国广泛使用。另外，用于制造轴承零件的不锈钢还有Cr13型、Cr17型、18-8型不锈钢等，这些不锈钢的碳含量相对较低，热处理后的硬度、强度较低，用来制造在腐蚀介质中工作负荷不大的轴承零件，如钢球、滚针套、滚针、保持器等。
高温轴承钢
习惯上把能够在250℃以上工作的轴承称为高温轴承。高碳铬轴承钢最高实际使用温度仅为170℃，其改型的几个轴承钢号的最高使用温度也只有250℃。当工作温度超过170℃或250℃时，轴承套圈和滚动体的硬度往往降低到58HRC以下，这对轴承的耐磨性和使用寿命都有严重影响。因而，在高温下工作的轴承除首选要求具有高的硬度外，还要根据不同用途、不同类型的轴承对材料提出不同的要求。高温轴承钢可粗略地分为三类：高温不锈钢、高速工具钢和高温渗碳钢，前两者为高碳钢，后者为低碳钢。我国常用的高温不锈钢有Cr14Mo4（最高耐温480℃），高速工具钢有Cr4Mo4V(350～400℃)、W18Cr4V（540℃）、W6Mo5Cr4V2(480℃),高温渗碳钢有H10Cr4Ni4Mo4V。H10Cr4Ni4Mo4V钢相当于美国的M50NiL钢，它是在CrMo4V钢的基础上研制的高温、高速渗碳轴承钢，其高温性能优于CrMo4V钢，特别使用于DN≥2.2×104%的航空发动机主轴轴承，是一种很有发展前途的材料。其他较常用的钢种或合金制造轴承零件较常用的材料还有：08、08F、10、10F、15CrMo冷轧钢带经过氮化处理后，用于制造滚针轴承套圈；20、30、20Mn、30Mn、T8、T10A等钢种用于制造要求不高的农机、通用机械轴承等；15Mn、15CrMo、20CrMo、20Ni2Mo钢经过渗碳后用于制造滚针轴承及关节轴承的外套；7Mn15Cr2Al3WmoV2、0Cr40Ni55Al3、G52合金、G60合金经固溶加时效强化处理后，具有较高的硬度（≥48～57HRC），并具有优良的耐高温、耐腐蚀（7Mn15Cr2Al3WmoV2除外）、防磁性能，还有镍基合金、钴基合金，它们均用于制造在特殊要求环境中使用的轴承。
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