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2023/01/11

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轴承由什么制成?常见的轴承钢材料汇总 - 广州国际轴承展览会

2023广州国际轴承展览会即将于2023年3月在中国进出口商品交易会展馆B区举行。邀您关注今日新资讯:


在轴承行业中,有许多种不同材质的钢可用于生产轴承,由于各种钢不同的特性,不同材质的轴承适用于不同的应用,今天为大家整理汇总了几乎所有最常用的轴承钢,希望能够帮到您。


广州轴承展


一、SAE 52100铬钢


SAE 52100铬钢是用于生产精密滚珠轴承、滚子轴承和圆锥滚子轴承中承载部件最常见的材料,这种钢含有高碳和约1.5%的铬,使用受控的加工和热处理方法,成品轴承部件具有高强度,可以有效抵抗裂纹,其坚硬的外圈内表面及内圈外表面足以抵抗接触疲劳,其表面硬度在洛氏硬度C标度(Rc)的60-64之间。


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二、超净52100铬钢


超净52100铬钢是一种具有非常均匀的细晶粒材料结构的钢,轴承接触表面非常光滑,因此由此材料制成的轴承运行时非常安静,铬钢最常见的热处理方法是通过可控气炉加热硬化,由铬钢制成的轴承可在120°C的连续温度下运行。


可以对轴承部件进行热稳定,通过改变热处理工艺,生产的轴承能够在220°C或更高的温度下运行,若用于高温,轴承部件必须在与工作温度相对应的较高温度下进行回火处理,这种高温回火处理对材料的硬度有不利影响,也会降低轴承的承载能力。


超净52100铬钢是一种优秀的通用轴承钢,由于其优异的硬度和耐磨性,由此制成的滚动轴承具有良好的疲劳寿命,然而,由于铬含量低,铬钢的耐腐蚀性较差,轴承表面必须涂上防锈剂或油以防止氧化,下表是在不同国家生产的轴承铬钢标准化学成分,以供参考。


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三、不锈钢


不锈钢材料用于制造轴承部件,添加镍后,由于铬含量较高(约18%),铬与氧反应,在表面形成一层氧化铬钝化膜,因此不锈钢材料更耐表面腐蚀。


四、马氏体不锈钢AISI 440C


400系列不锈钢中的碳含量足够高,因此可以使用高达Rc58的标准热处理方法进行硬化,由于硬度较低,由这种材料制成的轴承的承载能力比52100铬钢轴承低20%,这种钢具有磁性,当暴露在淡水和温和化学品中时,耐腐蚀性良好。


由传统440C不锈钢制成的微型轴承会有轻微的噪音,大孔径轴承不受这种情况的影响,由400系列不锈钢制成的轴承可在比铬钢更高的温度下工作,最高连续工作温度达250°C。


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五、马氏体不锈钢ACD34/KS440/X65Cr13


许多微型轴承由不锈钢制造,其碳和铬含量略低于AISI440C,已知的名称包括ACD34、KS440和X65Cr13,热处理后,这种材料具有较小的碳化物,因此轴承将具有优异的低噪音特性,同时提供与440C相同的耐腐蚀性,由于使用了严格控制的热处理方法,导致硬度达到Rc60,因此这种材料生产的轴承有着与铬钢相同的额定载荷。虽然这种材料是滚珠轴承最广泛使用的不锈钢之一,但没有AISI标识。


六、马氏体不锈钢SV30


马氏体不锈钢可以通过降低碳含量和引入氮作为合金元素在原钢加工过程中进行改性,氮增加了铬的饱和度,铬转化为氮化铬,而不是碳化铬,由此产生了一种具有优良微观结构的高强度、高硬度钢,在某些应用中可将疲劳寿命延长100%(两倍),这种材料还提供了增强的耐腐蚀性,甚至比440C和ACD34更好(高5倍)。由这种材料制造的轴承可以带来20-40%的价格溢价。


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七、热处理轴承钢


当轴承钢处于软(未硬化)状态时,冶金学家将其结构称为珠光体状态,为了使钢硬化,必须将其加热到非常高的温度,然后迅速冷却,当在热处理炉中加热至1000°C时,结构从珠光体转变为奥氏体,淬火(快速冷却)后,结构从奥氏体转变为马氏体,一旦转变为马氏体,钢就会变得非常坚硬。然而,此时并不能被称为“热稳定的”,这是由于在淬火过程中,并非所有的奥氏体都转变为马氏体,这种现象称为“奥氏体残留”。


如果钢没有热稳定,残余奥氏体将在一段长时间(可能几年)内转变为马氏体,这种转变伴随着体积的增加,称为冶金增长(非热增长),即使在室温下,冶金生长也会导致任何钢部件(如轴承)的尺寸和形状发生变化。
虽然低精度轴承不存在问题,但在高精度(ABEC 5P、7P、9P)微型轴承中,这种尺寸稳定性不足可能会导致出现问题,为了消除这种不必要的冶金生长,钢必须进行热稳定,通过在-80°C的低温下反复冷却和回火,以将大部分残余奥氏体转变为马氏体,下表显示了上述不锈钢合金的化学成分。


八、AISI316奥氏体不锈钢


由于碳含量低,因此无磁性,由300系列不锈钢材料制成的轴承部件具有更高的耐腐蚀性,然而,这种材料不能硬化,因此轴承只能在低负载和低转速下运行,轴承表面与氧气发生化学反应,称为钝化过程,表面形成的钝化膜保护轴承免受腐蚀,当轴承未完全浸没在液体中(如水下应用)时,耐腐蚀性最好,由这种材料制成的轴承通常是需要最小数量的特殊订购项目,此外,它们更昂贵。


九、其他300系列不锈钢


轴承防尘盖、密封垫圈和滚珠护圈有时由AISI303或AISI304不锈钢制成,因为它们具有中等的耐腐蚀性,更适合制成各种形状。


十、中碳合金钢


碳钢材料用于生产各种轴承部件,有两种基本类型,中碳钢和低碳合金钢,其中中碳合金钢由中碳或低碳合金钢材料制成,这种轴承通常被称为“半精密”或“商业级”轴承,典型材料为AISI8620或AISI4320。内圈和外圈在热处理过程中进行表面硬化,称为表面硬化或渗碳,由这些材料制成的轴承不能承载高负载或在高转速下运行,且不具有耐腐蚀性,由这些材料制成的轴承通常成本较低。


十一、低碳合金钢


低碳钢用于轴承保持架、金属防尘盖和金属垫圈的生产,橡胶围绕其成型用于密封,常见材料为AISI C1008和C1010,需要使用油/油脂涂层(保持架)或电镀(防尘盖)保护材料以免受腐蚀。



文章来源:百家号


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