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轴承钢中残留奥氏体的含量,对轴承的力学性能、尺寸稳定性有决定性的影响,与轴承材料的抗拉强度、冲击韧性,和疲劳强度存在一定的对应关系。
轴承套圈在油中冷却后,是直接进行回火处理,还是淬火后继续进行冷却,再回火处理,对轴承套圈的硬度、金相组织都有较大影响。
众所周知,马氏体的转变是在Ms-Mz点完成的。由于铬轴承钢(Gcr15)的Mz点是处在较低的温度,如果按正常热处理工艺(淬火 低温回火)处理,则淬火后的残留奥氏体含量较高,一般残留奥氏体在15%以上,残留奥氏体在低温回火时,也不易分解。因此,对尺寸稳定性要求较高的精密轴承来说是不利的。
为适应高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的要求,需要研制一系列具有特殊性能的新型轴承钢。为了降低轴承钢的氧含量,发展了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技术。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼,发展成各种类型初炼炉加炉外精炼。目前,采用容量大于60吨初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧工艺生产轴承钢,以达到高质量、率、低能耗之目的。在热处理工艺方面,由车底式炉、罩式炉发展成连续可控气氛退火炉热处理。目前,连续热处理炉型长为 150m,加工生产轴承钢的球化组织稳定和均匀,脱碳层小,消耗能量低。
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制造要求
夹杂物的含量和钢中氧含量密切相关,氧含量越高,夹杂物数量就越多,寿命就越短。
夹杂物和碳化物粒径越大、分布越不均匀,使用寿命也越短,而它们的大小、分布状况与使用的冶炼工艺和冶炼质量密切相关,生产轴承钢的主要工艺是连铸以及电炉冶炼+电渣重熔工艺冶炼,还有少量采用真空感应+真空自耗的双真空或+多次真空自耗等工艺来提高轴承钢的质量。
对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷、氢等含量以及非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况,因为非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况对轴承钢的使用寿命影响很大,往往轴承的失效就是在大的夹杂或碳化物周围产生的微裂纹扩展而成。
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