軸(zhou)承鋼生產主要執行GB/T18254-2002標(biao)準和適應于精鍛(duan)軸(zhou)承用戶要求的萊鋼GCr15JD質量協議，其中(zhong)GCr15JD協議質量要求嚴(yan)于GB/T18254-2002標(biao)準 ，GCr15JD要求氧含(han)量≤10ppm、中(zhong)心偏析級別≤1.0級、成分控制、定(ding)尺(chi)和尺(chi)寸(cun)偏差等均嚴(yan)于GB/T18254-2002標(biao)準。

軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在工作時(shi)承(cheng)(cheng)受著極大的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)和(he)摩擦(ca)力(li)，所以要(yao)求(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)有高(gao)而均(jun)(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)硬度和(he)耐磨性，以及高(gao)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性極限。對(dui)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分的(de)(de)(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)性、非金屬夾雜物的(de)(de)(de)(de)含量(liang)和(he)分布、碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)分布等(deng)要(yao)求(qiu)都十分嚴格，是所有鋼(gang)(gang)(gang)鐵生產(chan)中要(yao)求(qiu)最(zui)嚴格的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種之一(yi)。1976年國(guo)際(ji)標準(zhun)化(hua)(hua)組(zu)織ISO將一(yi)些通用的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)號納入國(guo)際(ji)標準(zhun)，將軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)分為：全淬透(tou)型軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)、表面硬化(hua)(hua)型軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)、不銹軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)、高(gao)溫軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)四類共17個鋼(gang)(gang)(gang)號。

有的國家增加一個類別為特(te)殊用(yong)(yong)途的軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)或合金。我國已納入(ru)標準(zhun)的軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)分類方(fang)法與(yu)ISO相似(si)，分別對應為高碳(tan)(tan)鉻軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、滲碳(tan)(tan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、不銹耐蝕軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、高溫(wen)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)四大類。近(jin)五十年來我國還(huan)在軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種及其(qi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)用(yong)(yong)材(cai)料(liao)方(fang)面，如(ru)無鉻軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、中碳(tan)(tan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)、特(te)殊用(yong)(yong)途軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)及合金、金屬陶(tao)瓷(ci)等(deng)取得(de)了很大的進(jin)展。

基本要求

根(gen)據以上對軸承用鋼的基(ji)本要求，對軸承用鋼的冶(ye)金質量提出以下的基(ji)本要求；

①嚴(yan)格的化學成分要求。

一(yi)般(ban)軸(zhou)承用鋼(gang)主要是高(gao)(gao)碳鉻軸(zhou)承鋼(gang)，即含碳量1%左(zuo)右(you)，加入1．5%左(zuo)右(you)的(de)鉻，并含有少(shao)量的(de)錳、硅(gui)元素的(de)過共析鋼(gang)。鉻可以改善(shan)熱處理(li)性(xing)(xing)能、提高(gao)(gao)淬透(tou)性(xing)(xing)、組織均勻性(xing)(xing)、回(hui)火穩定(ding)性(xing)(xing)，又可以提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)防銹性(xing)(xing)能和(he)磨削性(xing)(xing)能。

但當(dang)鉻(ge)含量(liang)超過1．65%時，淬(cui)火后會增加(jia)鋼(gang)中殘余奧(ao)氏體，降低硬度和(he)(he)尺寸穩(wen)定性(xing)，增加(jia)碳(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)不均勻性(xing)，降低鋼(gang)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)和(he)(he)疲勞強度。為此，高(gao)碳(tan)鉻(ge)軸承(cheng)鋼(gang)中的(de)(de)(de)含鉻(ge)量(liang)一(yi)般(ban)控制(zhi)在1，65%以下(xia)。只(zhi)有嚴格(ge)控制(zhi)軸承(cheng)鋼(gang)中的(de)(de)(de)化(hua)學成分，才(cai)能(neng)(neng)通(tong)過熱處(chu)理工序獲(huo)得滿足軸承(cheng)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)和(he)(he)硬度。

②較高(gao)的尺(chi)寸(cun)精度要求，對(dui)于使用在(zai)高(gao)速鐓鍛(duan)機上鍛(duan)造的熱軋退火棒料，應該對(dui)其尺(chi)寸(cun)精度有更高(gao)的要求。

滾動(dong)(dong)軸承用鋼要(yao)求鋼材(cai)尺(chi)寸(cun)精度(du)較高，這是(shi)(shi)因為(wei)大(da)部分軸承零件都要(yao)經過(guo)壓(ya)力成型(xing)(xing)(xing)。為(wei)了節(jie)省(sheng)材(cai)料(liao)和(he)(he)提高勞動(dong)(dong)生產率，絕大(da)部分軸承套圈都是(shi)(shi)經過(guo)鍛造成型(xing)(xing)(xing)，鋼球是(shi)(shi)經過(guo)冷(leng)鐓(dui)或熱軋成型(xing)(xing)(xing)，小尺(chi)寸(cun)的(de)(de)滾子也(ye)是(shi)(shi)經過(guo)冷(leng)鐓(dui)成型(xing)(xing)(xing)。如果鋼材(cai)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)精度(du)不高，就(jiu)無法精確地計(ji)算下料(liao)尺(chi)寸(cun)和(he)(he)重量(liang)，而(er)不能保證軸承零件的(de)(de)產品質量(liang)，也(ye)容易造成設備(bei)和(he)(he)模具(ju)的(de)(de)損壞。

③特別嚴(yan)格的純(chun)潔度(du)要求。

鋼(gang)的(de)純潔(jie)度是(shi)指鋼(gang)中(zhong)(zhong)所含(han)非金(jin)屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)的(de)多少，純潔(jie)度越高(gao)(gao)，鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)非金(jin)屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)越少。軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)氧化物(wu)(wu)、硅酸鹽等有害夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)是(shi)導致軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)早期疲勞剝(bo)落(luo)、顯著降(jiang)低軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)壽命(ming)的(de)主要原因(yin)。特(te)別是(shi)脆(cui)性夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)危(wei)害最大，由于在加工過(guo)程中(zhong)(zhong)容易從金(jin)屬(shu)基體上剝(bo)落(luo)下來，嚴重影響軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)零(ling)件(jian)精(jing)加工后的(de)表(biao)面質量(liang)。因(yin)此，為(wei)了提高(gao)(gao)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)使(shi)用壽命(ming)和可靠性，必須(xu)降(jiang)低軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)中(zhong)(zhong)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)的(de)含(han)量(liang)。

④嚴格的(de)低倍組(zu)織和(he)顯微（高(gao)倍）組(zu)織要求。

軸(zhou)承(cheng)鋼的(de)(de)(de)低倍(bei)(bei)組(zu)織(zhi)是指一(yi)般疏(shu)松、中心疏(shu)松和(he)偏析，顯微(wei)（高倍(bei)(bei)）組(zu)織(zhi)包括鋼的(de)(de)(de)退(tui)火組(zu)織(zhi)、碳化物網(wang)(wang)狀(zhuang)、帶(dai)狀(zhuang)和(he)液析等。碳化物液析硬而(er)脆，它的(de)(de)(de)危害性與脆性夾(jia)雜(za)物相同。網(wang)(wang)狀(zhuang)碳化物降低鋼的(de)(de)(de)沖擊韌性，并(bing)使之組(zu)織(zhi)不均勻，在(zai)(zai)淬火時容(rong)易(yi)變形(xing)與開裂。帶(dai)狀(zhuang)碳化物影響(xiang)退(tui)火和(he)淬火回(hui)火組(zu)織(zhi)以(yi)及接(jie)觸疲勞強度。低、高倍(bei)(bei)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)優(you)劣對滾動軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)(de)性能和(he)使用壽命有很大(da)的(de)(de)(de)影響(xiang)，所以(yi)，在(zai)(zai)軸(zhou)承(cheng)材料標準中對低、高倍(bei)(bei)組(zu)織(zhi)有著嚴格的(de)(de)(de)要求。

⑤特別嚴格的表面(mian)缺(que)陷(xian)和內部缺(que)陷(xian)要(yao)求。

對軸承(cheng)(cheng)鋼而言，表面缺陷(xian)包(bao)括裂紋(wen)、夾渣、毛刺、結(jie)疤、氧化(hua)皮等，內部(bu)缺陷(xian)包(bao)括縮孔、氣泡、白(bai)點、嚴(yan)重的疏松和偏析等。這些缺陷(xian)對于軸承(cheng)(cheng)的加工(gong)、軸承(cheng)(cheng)的性(xing)能和壽命有很大的影響，在軸承(cheng)(cheng)材料標準中明確(que)規定不允許出(chu)現這些缺陷(xian)。

⑥嚴格的碳(tan)化(hua)物不均勻性要求。

在(zai)軸承鋼(gang)(gang)中，如果(guo)出現嚴重的碳(tan)化物分布(bu)不均勻(yun)，則在(zai)熱(re)處理加工過程中就容易(yi)造成組(zu)織(zhi)和硬度(du)的不均勻(yun)，鋼(gang)(gang)的組(zu)織(zhi)不均勻(yun)性(xing)(xing)對接觸疲勞強度(du)有較大的影響。另外，嚴重的碳(tan)化物不均勻(yun)性(xing)(xing)還容易(yi)使(shi)軸承零件在(zai)淬火冷卻時(shi)產生裂(lie)紋，碳(tan)化物不均勻(yun)性(xing)(xing)還會導致軸承的壽命降(jiang)低(di)因此，在(zai)軸承材料標準中，對不同規格的鋼(gang)(gang)材均有明確的特別要求。

⑦嚴格的表面脫碳層深度(du)要(yao)求(qiu)。

在軸承材(cai)料標(biao)準中對(dui)鋼(gang)材(cai)表面脫碳(tan)層有著嚴格的(de)規定(ding)，如果表面脫碳(tan)層超(chao)出(chu)標(biao)準的(de)規定(ding)范(fan)圍(wei)，且在熱(re)處(chu)理前的(de)加(jia)工過(guo)程中又(you)沒有將其全部清(qing)除(chu)掉，則在熱(re)處(chu)理淬火(huo)過(guo)程中就(jiu)容易(yi)產(chan)生淬火(huo)裂紋，造成零件的(de)報廢。

⑧其他要求。

在軸(zhou)承(cheng)鋼材料標準中還對(dui)軸(zhou)承(cheng)鋼的(de)冶煉(lian)方法(fa)、氧含量、退(tui)火(huo)硬度、斷口、殘余元(yuan)素、火(huo)花檢驗(yan)、交貨狀態(tai)、標識等有(you)嚴格的(de)要求。

性能要求

為了(le)滿足以上對動軸承的(de)性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求，對軸承鋼材料提出了(le)以下(xia)一些基本(ben)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)求：

1）高的接觸(chu)疲勞強度，

2）熱處理(li)后應具有高的硬度或(huo)能滿足軸承使(shi)用性能要(yao)求(qiu)的硬度，

3）高的耐磨性、低(di)的摩(mo)擦(ca)系數，

4）高的彈性極限，

5）良好(hao)的沖擊韌性(xing)和斷裂韌性(xing)，

6）良好的尺寸穩定性，

7）良(liang)好的(de)防銹性能(neng)，

8）良(liang)好的(de)冷、熱加工性能。

制造要求

夾雜(za)物的含(han)量(liang)(liang)和鋼中(zhong)氧(yang)含(han)量(liang)(liang)密切相關，氧(yang)含(han)量(liang)(liang)越高，夾雜(za)物數(shu)量(liang)(liang)就越多，壽(shou)命就越短。

夾(jia)雜物和碳化物粒徑越(yue)(yue)大(da)、分(fen)布越(yue)(yue)不均勻，使用壽(shou)命也越(yue)(yue)短，而它們的大(da)小、分(fen)布狀況與使用的冶(ye)煉工(gong)藝和冶(ye)煉質量(liang)密(mi)切相關，生產軸承鋼的主(zhu)要工(gong)藝是連鑄以及電爐冶(ye)煉+電渣重熔(rong)工(gong)藝冶(ye)煉，還有少(shao)量(liang)采用真(zhen)空(kong)感應+真(zhen)空(kong)自(zi)耗(hao)的雙(shuang)真(zhen)空(kong)或+多次真(zhen)空(kong)自(zi)耗(hao)等工(gong)藝來(lai)提高軸承鋼的質量(liang)。

對軸承(cheng)鋼的(de)(de)冶煉(lian)質量(liang)(liang)要求很高(gao)，需要嚴(yan)格控制硫、磷(lin)、氫(qing)等含量(liang)(liang)以及非金(jin)屬夾雜(za)物(wu)和碳化物(wu)的(de)(de)數量(liang)(liang)、大小(xiao)和分(fen)布(bu)狀況，因為非金(jin)屬夾雜(za)物(wu)和碳化物(wu)的(de)(de)數量(liang)(liang)、大小(xiao)和分(fen)布(bu)狀況對軸承(cheng)鋼的(de)(de)使用壽命(ming)影(ying)響很大，往(wang)往(wang)軸承(cheng)的(de)(de)失效(xiao)就(jiu)是(shi)在大的(de)(de)夾雜(za)或碳化物(wu)周圍產生的(de)(de)微裂紋擴展而(er)成。