轴承钢的定义、特点及六大分类详解：高硬度、耐磨性与严格生产要求

很多人对轴承有所了解，但对轴承钢似乎了解不多。所谓轴承钢是指用于制造滚珠、滚子和轴承套圈的钢。它也是一种特种钢材。

什么是轴承钢？轴承钢有哪些特点？

是用于制造滚珠、滚子和轴承套圈的钢。轴承钢又称高碳铬钢。碳含量ωc约为1%，铬含量ωcr为0.5%-1.65%。轴承钢分为六大类：高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈钢轴承钢、中高温轴承钢和防磁轴承钢。

轴承钢具有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高弹性极限。对轴承钢化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求非常严格。它是所有钢铁生产中最严格的钢种之一。

轴承钢是一种用于制造滚动轴承的球、滚子和套筒的钢。还可用于制造精密量具、冷冲压模具、机床螺钉、冲模、量具、丝锥、柴油机油泵等精密零件。轴承钢是用于制造滚珠、滚子和轴承套圈的钢。

轴承钢热处理工艺

轴承钢热处理工艺由预热处理和最终热处理两个主要环节组成。 GCr15钢是应用最广泛的轴承钢类型。是一种合金含量低、性能良好的高碳铬轴承钢。 GCr15轴承钢热处理后硬度高且均匀，耐磨性好，具有较高的接触疲劳性能。

退火

(1)完全退火和等温退火：完全退火又称再结晶退火，一般简称退火。这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸件、锻件和热轧型材。有时也用于焊接结构。一般作为一些不重要工件的最终热处理，或者作为一些工件的预热处理。

(2)球化退火：球化退火主要用于过共析碳素钢和合金工具钢(如制造切削工具、量具、模具所用的钢种)。其主要目的是降低硬度，改善切削加工性，为后续淬火做准备。

(3)去应力退火：去应力退火又称低温退火(或高温回火)。这种退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、热轧件、冷拉件等的残余应力。这些应力如果不消除，会导致钢件变形或开裂。一定时间或后续切割过程中。

淬火

提高硬度的主要方法是加热、保温、快速冷却。最常用的冷却介质是盐水、水和油。盐水淬火的工件易获得高硬度和光滑的表面，不易出现未淬硬的软点，但易造成工件严重变形，甚至开裂。采用油作为淬火介质仅适用于过冷奥氏体稳定性较大的一些合金钢或小型碳钢工件的淬火。

回火

(1)降低脆性，消除或减少内应力。钢件淬火后会产生很大的内应力和脆性。如果不及时回火，钢件往往会变形甚至开裂。

(2)获得工件所需的力学性能。淬火后工件硬度高，脆性高。为了满足各种工件的不同性能要求，可以通过适当的回火来调整硬度，以降低脆性并获得所需的韧性、塑性。

(3)工件尺寸稳定

(4)对于一些难以通过退火软化的合金钢，在淬火(或正火)后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，降低硬度，以利于切削加工。

轴承钢的基本质量要求

①严格的化学成分要求。

一般轴承钢主要是高碳铬轴承钢，它是含碳量1%左右的过共析钢，添加1.5%左右的铬，以及少量的锰、硅元素。铬能改善热处理性能，提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性，提高钢的防锈性能和磨削性能。

但当铬含量超过1.65%时，淬火后钢中残余奥氏体增多，硬度和尺寸稳定性降低，碳化物不均匀性增加，钢的冲击韧性和疲劳强度降低。为此，高碳铬轴承钢中铬含量一般控制在1.65%以下。只有严格控制轴承钢的化学成分，才能通过热处理工艺获得满足轴承性能的组织和硬度。

②尺寸精度要求较高。对于在高速镦锻机上锻造的热轧退火棒材，对尺寸精度应有较高的要求。

滚动轴承用钢要求较高的尺寸精度，因为大多数轴承零件必须压力成型。为了节省材料，提高劳动生产率，大多数轴承套圈采用锻造成型，钢球采用冷镦或热轧成型，小型滚子也采用冷镦成型。如果钢材的尺寸精度不高，则无法准确计算下料尺寸和重量，轴承零件的产品质量无法保证，并且容易对设备和模具造成损坏。

③纯度要求特别严格。

钢的纯净度是指钢中所含非金属夹杂物的数量。纯度越高，钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落并显着降低轴承寿命的主要原因。尤其是脆性夹杂物危害最大，因为它们在加工过程中极易从金属基体上剥离，严重影响轴承零件精加工后的表面质量。因此，为了提高轴承的使用寿命和可靠性，必须降低轴承钢中夹杂物的含量。

④严格的低倍组织和显微（高倍）组织要求。

轴承钢的低倍组织是指一般气孔、中心气孔和偏析。显微（高倍）组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液态偏析等。碳化物液态硬而脆，其危害与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性并使其组织不均匀，淬火时容易变形和开裂。带状碳化物影响退火和调质组织以及接触疲劳强度。低倍和高倍结构的质量对滚动轴承的性能和使用寿命影响很大。因此，轴承材料标准中对低倍率和高倍率结构都有严格的要求。

⑤对表面缺陷和内部缺陷要求特别严格。

对于轴承钢来说，表面缺陷有裂纹、夹渣、毛刺、结疤、氧化皮等，内部缺陷有缩孔、气泡、白点、严重气孔和偏析等，这些缺陷对轴承加工影响很大。 、轴承性能和寿命。轴承材料标准中明确规定不允许存在这些缺陷。

⑥严格的碳化物不均匀度要求。

在轴承钢中，如果碳化物分布严重不均匀，则在热处理时容易造成组织和硬度不均匀。钢材的不均匀组织对接触疲劳强度影响较大。另外，严重的碳化物不均匀性很容易导致轴承零件在淬火冷却时产生裂纹，碳化物不均匀性也会导致轴承寿命的降低。因此，在轴承材料标准中，对于不同规格的钢材都有明确的规定。特别要求。

⑦严格的表面脱碳层深度要求。

轴承材料标准中对钢材的表面脱碳层有严格的规定。如果表面脱碳层超出标准范围，且在热处理前的加工过程中未完全去除，则在热处理和淬火过程中将其去除。容易产生淬火裂纹，造成零件报废。

⑧其他要求。

轴承钢的材料标准对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态、标记等也有严格的要求。