軸承鋼不僅用于制造滾動(dòng)軸承中的鋼球、鋼柱、鋼針及套圈,也可以用來制造要求高耐磨性的工模量具的零件。
軸承工作時(shí),套圈與滾動(dòng)體之間呈點(diǎn)接觸或線接觸,承受著集中的周期性交變載荷,并在其高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,同時(shí)存在著滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦。因此疲勞斷裂和磨損是軸承正常破壞的主要形式。基于軸承的工件條件和破壞形式,對(duì)軸承鋼的性能要求如下。
①具有高的接觸疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。
②具有高的彈性極限和屈服極限。以防止在高接觸應(yīng)力作用下,發(fā)生較大的塑性變形,保證軸承正常工作。
③具有一定的韌性,以防止軸承在承受沖擊載荷作用時(shí)發(fā)生破壞。
④具有良好的尺寸穩(wěn)定性,以防止軸承在長期存放或使用中因尺寸變化而降低精度。因此,軸承鋼經(jīng)過熱處理后應(yīng)有良好的尺寸穩(wěn)定性。
⑤具有一定的抗腐蝕性能,在大氣和潤滑劑中應(yīng)不易生銹或被腐蝕。
⑥具有高而均勻的硬度和耐磨性。為了減少軸承的磨損,保持軸承精度,要求軸承鋼熱處理后具有高而均勻的硬度和耐磨性。套圈和滾動(dòng)體在使用狀態(tài)的硬度應(yīng)為61~65HRC。
⑦具有良好的工藝性能,如冷、熱成形性能,加工性能,熱處理性能等,以便適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。
軸承鋼的化學(xué)成分:一般含碳量為0.95%~1.15%,合金元素的作用中主加元素為鉻,含鉻量通常為0.5%~1.62%,加入硅、錳元素以進(jìn)一步提高淬透性,適合制造大型軸承。一般錳含量控制在0.9%~1.2%,硅含量控制在0.4%~0.7%。
常用軸承鋼GCr9、GCr15、GCr15SiMn等。用于一般工作條件下的軸承零件,汽車、拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱及車輪上的軸承。