滚动轴承钢性能、热处理特点和用途

滚动轴承钢在工作时承受着较大的集中交变应力,同时在滚动体和套圈之间还会产生强烈的摩擦。因此,滚动轴承钢必须具有高的硬度和耐磨性、高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性和一定的耐蚀性。

应用最广的轴承钢是高碳铬钢,其w(C)为0.95%~1.15%,w(Cr)为0. 40%~1.65%。加入合金元素铬是为了提高淬透性。由于滚动轴承钢的化学成分和主要性能与低合金工具钢相近,故在实际生产中,除了用来制造滚动轴承外,还常用它来制造刀具、冷冲模、量具及性能要求与滚动轴承相似的耐磨零件。

滚动轴承钢都属于高级优质钢,一般规定w(S)<0.02%,w(P)<0.027%,否则会降低轴承钢的力学性能,影响轴承的使用寿命。由于滚动轴承钢的含碳量较高,所以预先热处理采用球化退火,其目的是为了获得球状珠光体组织,以降低锻造后钢的硬度,便于切削加工,并为淬火作好组织上的准备。最终热处理为淬火+低温回火,其目的是获得极细的回火马氏体和细小均匀分布的碳化物组织,以提高轴承的硬度和耐磨性,其硬度可达61~65HRC。

对于精密滚动轴承及精密偶件在淬火后要在1~2h内进行冷处理,即在-80~-70℃保温1~2h,使残留奥氏体量降到3%~6%,以增加尺寸稳定性。如果是高精密零件,为保证尺寸的稳定性(即在长期存放或使用过程中不发生变形),除了进行淬火、回火和冷处理外,还要在精磨削后,再进行120~130℃下保温5~10h的低温时效处理。

滚动轴承的生产工艺路线一般如下:

下料→轧制、锻造→预先热处理(球化退火)→机加工→淬火+低温回火→磨削加工→成品

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