影響軸承鋼質(zhì)量的因素
軸承鋼應(yīng)用廣泛,常見的諸如汽車、家電等行業(yè)。軸承鋼具有接觸疲勞強(qiáng)度高、熱處理后硬度高、耐磨性高、摩擦系數(shù)低、彈性極限高、尺寸穩(wěn)定性高、沖擊韌性和斷裂韌性良好、防銹能力強(qiáng)、冷熱加工性能強(qiáng)等特性。對(duì)軸承鋼性能要求如下:o≤7ppm,Ti≤15ppm、夾雜物 A+B+C+D≤2 級(jí),大顆粒夾雜物DS≤0.5級(jí),4.5GPa赫茲應(yīng)力下的接觸疲勞壽命L10≥5x10 7 次。
影響軸承鋼質(zhì)量的因素大致如下:
1、硫:硫化物包裹覆蓋氧化物并非僅靠控制氧硫比就一定能實(shí)現(xiàn)。由于硫化物和氧化物變形抗力的差異,熱加工時(shí)“膜”可能被擠掉,這些因素對(duì)高硫軸承鋼壽命測(cè)定值分散度大來看是有影響的。用硫化物包裹覆蓋氧化物可提高滾珠軸承的壽命不是的,只能說硫化物的危害比氧化物相對(duì)少一些。
2、鈣:鈣主要以鋁酸鈣、硅鋁酸鈣、硫化鈣等形式存在于軸承鋼中,這種夾雜物熱加工時(shí)不會(huì)變形不會(huì)破碎。在球狀?yuàn)A雜兩側(cè)會(huì)看到一些“孔穴”,這些地方容易造成應(yīng)力裂紋。在氧含量很低的軸承鋼中,鈣可以替代硫化錳中的錳,富鈣硫化物的韌性很差,同氧化物相似,會(huì)產(chǎn)生一定的裂紋。
3、氧:相關(guān)研究試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)精煉鋼中氧含量降到20x10 -6時(shí),疲勞壽命是電弧爐大氣下熔煉鋼(氧含量為30x10 -6)的1.5倍,15x10 -6是2.0倍,8x10 -6是3.0倍,接近電渣重熔鋼的水平。但是,氧含量與疲勞壽命的關(guān)系是辯證的不是的,因?yàn)殇撝醒鹾康母叩?,?shí)際上只能代表鋼中氧化物夾雜數(shù)量的多少。不能代表硫化物和氮化物量的高低,所以,只能將氧含量看作是特定工藝范圍內(nèi)疲勞極限的一個(gè)相關(guān)參數(shù)。
4:其它殘余元素:除了氧、硫、鈣之外,鈦和氮也是備受關(guān)注的滾珠軸承中的有害元素,因?yàn)榇嬖赥iN雜質(zhì),其危害比等粒度的剛玉還大。
需要注意的是滾珠軸承鋼存在白點(diǎn)敏感性,鋼中氫的增加會(huì)導(dǎo)致疲勞壽命下降;加熱時(shí)磷會(huì)促進(jìn)晶粒變大,使得鋼脆性增加而強(qiáng)度降低,在淬火中易開裂;鎳會(huì)降低滾珠軸承淬火層的硬度;銅會(huì)引起失效。