軸承鋼的開發(fā)及發(fā)展方向
各國都在研究和開發(fā)新型軸承鋼,擴(kuò)大應(yīng)用和代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼,通過改變化學(xué)成分來進(jìn)步滲碳速度,其中碳含量由傳統(tǒng)的0.08%~0.20%進(jìn)步到0.45%左右,滲碳時間由7小時縮短到30分鐘。開發(fā)了高頻淬火軸承鋼,用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼,通過高頻加熱淬火來代替普通軸承鋼,既簡化了生產(chǎn)工序又降低了本錢,并進(jìn)步了使用壽命。日本研制的GCr465、SCM465疲憊壽命比SUJ—2高2~4倍。由于在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環(huán)境下使用軸承愈來愈多,過往使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求,急需研制加工性能好、本錢低、疲憊壽命長、能適合不同目的和用途的軸承用鋼,如高溫滲碳鋼M50NiL、易加工不銹軸承鋼50X18M以及陶瓷軸承材料等。
今后軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣化兩個方向發(fā)展。進(jìn)步軸承鋼的潔凈度,特別是降低鋼中的氧含量,可以明顯延長軸承的壽命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲憊壽命可以延長1個數(shù)目級。為了延長軸承鋼的壽命,人們多年來一直致力于開發(fā)應(yīng)用精煉技術(shù)來降低鋼中的氧含量。通過不懈的努力,軸承鋼中的更低氧含量已從20世紀(jì)60年代的28ppm降低到90年代的5ppm。目前,我國可以將軸承鋼中的更低氧含量控制在10ppm左右。軸承使用環(huán)境的變化要求軸承鋼必須具備性能的多樣化。如設(shè)備轉(zhuǎn)速的進(jìn)步,需要準(zhǔn)高溫用(200℃以下)軸承鋼(通常采用在SUJ2鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)步Si含量、添加V和Nb的方法來達(dá)到抗軟化和穩(wěn)定尺寸的目的);腐蝕應(yīng)用場合,需要開發(fā)不銹軸承鋼;為了簡化工藝,應(yīng)該開發(fā)高頻淬火軸承鋼和短時滲碳軸承鋼;為了滿足航空航天的需要,應(yīng)開發(fā)高溫軸承鋼。