軸承鋼管生產(chǎn)制造方法

生產(chǎn)軸承鋼管的軸承專(zhuān)用鋼種有以下幾種（標(biāo)有表示“滾”的G）：鉻軸承鋼如GCr6， GCr9（SiMn），GCrl5（SiMn)；無(wú)鉻軸承鋼如GSiMnV（Re），GSiMnMoV（Re），GMnMoV（Re）；滲碳軸承鋼如G20CrMo，G20Cr2Mn2Mo；高碳鉻不銹軸承鋼如9Cr18（Mo）等。

軸承鋼的冶煉質(zhì)量要求很高，需要嚴(yán)格控制硫、磷、氫等含量以及非金屬夾雜物和碳化物的數(shù)量、大小和分布狀況，因?yàn)榉墙饘賷A雜物和碳化物的數(shù)量、大小和分布狀況對(duì)軸承鋼的使用壽命影響很大，往往軸承的失效就是在大的夾雜或碳化物周?chē)a(chǎn)生的微裂紋擴(kuò)展而成。

夾雜物的含量和鋼中氧含量密切相關(guān)，氧含量越高，夾雜物數(shù)量就越多，壽命就越短。夾雜物和碳化物粒徑越大、分布越不均勻，使用壽命也越短，而它們的大小、分布狀況與使用的冶煉工藝和冶煉質(zhì)量密切相關(guān)，生產(chǎn)軸承鋼的主要工藝是連鑄以及電爐冶煉 電渣重熔工藝冶煉，還有少量采用真空感應(yīng) 真空自耗的雙真空或 多次真空自耗等工藝來(lái)提高軸承鋼的質(zhì)量。

一般情況下，直徑小于20mm要打包交貨，大于20mm時(shí)可以裸裝交貨。具體打包要求，視雙方簽訂的合同要求而定，如，六角包，長(zhǎng)短差，出口的一般要加外包裝等。

對(duì)冷拔 鋼應(yīng)涂防銹油，國(guó)內(nèi)某些廠家急需貨物的，可以不防銹，不然其在加工成套圈時(shí)還要做除油處理。貨物出廠前應(yīng)附質(zhì)量保證書(shū)、注明鋼號(hào)、爐號(hào)、重量、規(guī)格、化學(xué)成分、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)結(jié)果等。

軸承鋼的物理性能主要以檢查顯微組織、脫碳層、非金屬夾雜物、低倍組織為主。

一般情況下均以熱軋退火、冷拉退火交貨。交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中注明。鋼材的低倍組織必須無(wú)縮孔、皮下氣泡、白點(diǎn)及顯微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超過(guò)1.5級(jí)，偏析不得超過(guò)2級(jí)。

鋼材的退火組織應(yīng)為均勻分布的細(xì)粒狀珠光體。脫碳層深度、非金屬夾雜物和碳化物不均勻度應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

國(guó)標(biāo)、冶標(biāo)、日本標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分見(jiàn)表

軸承鋼管主要用于制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和套圈。

由于軸承應(yīng)具備長(zhǎng)壽命、高精度、低發(fā)熱量、高速性、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性，因此要求軸承鋼管應(yīng)具備：高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲勞強(qiáng)度、必須的韌性、一定的淬透性、在大氣的潤(rùn)滑劑中的耐腐蝕性能。為了達(dá)到上述性能要求，對(duì)軸承鋼管的化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物含量和類(lèi)型、碳化物粒度和分布、脫碳等要求嚴(yán)格。

軸承鋼管總體上向高質(zhì)量、高性能和多品種方向發(fā)展。軸承用鋼按特性及應(yīng)用環(huán)境劃分為：高碳鉻軸承鋼管、滲碳軸承鋼管、高溫軸承鋼管、不銹軸承鋼管及專(zhuān)用的特種軸承材料。

為適應(yīng)高溫、高速、高負(fù)荷、耐蝕、抗輻射的要求，需要研制一系列具有特殊性能的新型軸承鋼管。為了降低軸承鋼管的氧含量，發(fā)展了真空冶煉、電渣重熔、電子束重熔等軸承鋼管的冶煉技術(shù)。而大批量軸承鋼管的冶煉由電弧爐熔煉，發(fā)展成各種類(lèi)型初煉爐加爐外精煉。

采用容量大于60噸初煉爐 LF/VD或RH 連鑄 連軋工藝生產(chǎn)軸承鋼管，以達(dá)到高質(zhì)量、高效率、低能耗之目的。在熱處理工藝方面，由車(chē)底式爐、罩式爐發(fā)展成連續(xù)可控氣氛退火爐熱處理。連續(xù)熱處理爐型最長(zhǎng)為150m，加工生產(chǎn)軸承鋼管的球化組織穩(wěn)定和均勻，脫碳層小，消耗能量低。

（1）塑性(穿孔性能)。Gr15軸承鋼管在高溫下具有良好的塑性和穿孔性能，但加熱溫度不宜太高，一般控制1150℃左右，溫度過(guò)高容易產(chǎn)生晶粒長(zhǎng)大(過(guò)熱)，降低金屬穿孔性能。

（2）熱導(dǎo)率。Gr15軸承鋼管的熱導(dǎo)率比低碳鋼稍低，應(yīng)適當(dāng)控制爐尾溫度(特別是加熱大斷面軸承鋼管坯時(shí))。

（3）力學(xué)性能。常溫下Gr15軸承鋼管的抗拉強(qiáng)度比含C0.3%碳鋼高得多(約一倍)，且硬度高，冷加工時(shí)變形比較困難，因而在冷變形前要進(jìn)行球化退火，以提高塑性及降低硬度，到1000℃以上兩者相差就很少了。軸承鋼的熱軋并無(wú)多大困難。

（4）變形抗力。軸承鋼具有較高的變形抗力(見(jiàn)金屬變形抗力)且對(duì)溫度的敏感性較大，溫度愈低則變形抗力愈高。熱軋軸承鋼管時(shí)要嚴(yán)防軋冷鋼。生產(chǎn)軸承鋼管有時(shí)受定徑機(jī)和矯直機(jī)能力的限制，這是因?yàn)檩S承鋼管壁厚，加上低溫下變形抗力高，使得軋制力和矯直力顯著增加。冷拔軸承鋼管時(shí)拔制力比拔制低碳鋼管約高50%。

（5）寬展。Gr15軸承鋼管的寬展量比碳鋼約大10%～20%，但在溫度885～1195℃范圍內(nèi)變化很小，這就給生產(chǎn)中控制金屬橫向變形帶來(lái)了方便。

（6）Gr15軸承鋼管的冷卻。熱軋后的冷卻應(yīng)使軸承鋼管具有良好的顯微組織，即細(xì)片狀珠光體且無(wú)網(wǎng)狀碳化物析出。這種組織才能為軸承鋼管球化退火后獲得細(xì)球狀珠光體創(chuàng)造條件。因鉻軸承鋼管熱軋后冷卻到850～900℃時(shí)開(kāi)始有大量碳化物析出并呈網(wǎng)狀分布，所以終軋溫度應(yīng)控制在850℃以上，并采取快冷以防止碳化物析出。為了達(dá)到快速冷卻，一般在冷床上或冷床輸入輥道處設(shè)置風(fēng)機(jī)或噴霧裝置。

無(wú)鉻軸承鋼在通常的熱軋條件下可得到合格的網(wǎng)狀碳化物級(jí)別。冷拔錘頭前的管端加熱以及錘頭后的冷卻時(shí)同樣要防止碳化物析出。

（7）軸承鋼的壽命。產(chǎn)業(yè)機(jī)械和車(chē)輛等的發(fā)展對(duì)軸承，提出了高負(fù)載和高速化的要求，因此軸承的壽命受到了特別的重視。在研究出具有更高壽命的新軸承鋼之前，提高軸承鋼壽命的首要途徑是提高鋼的純凈度，因?yàn)殇撝屑词勾嬖谏倭康难趸铩⒘蚧?、氮化物夾雜也會(huì)大大降低使用壽命。這就要求冶煉軸承鋼時(shí)應(yīng)采取各種降低夾雜物的手段，為了減少夾雜物，高級(jí)軸承鋼多采用電渣重熔法來(lái)獲得管坯。