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山東晟邦鋼管有限公司
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作者:山東晟邦鋼管有限公司 來源:原創(chuàng) 日期:2020/8/19 9:09:44
gcr15軸承鋼管是鋼材的材質分類,中國鋼材代號叫Gcr15,美國標準代號叫AISI52100,歐洲標準代號叫100Cr6
gcr15軸承鋼管更多的用于制作滾動軸承的滾動體和套圈。因為軸承應具備長壽命、高精度、低熱值、高速度、高剛度、低噪聲和高耐磨性的閃光點,要求軸承鋼在大氣潤滑劑中具備著高硬度、均勻硬度、高彈性極限、高接觸疲勞強度、必要的韌性、一定的淬透性和耐腐蝕性。為了滿足以上所述性能要求,對軸承鋼的化學成分均勻性、非金屬夾雜物的含有量和類型、碳化物粒度和分布、脫碳等要求都很嚴格。總體而言,軸承鋼正朝著高質量、高性能、多品種的方向發(fā)展。軸承鋼依照其特性和應用環(huán)境分成高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、高溫軸承鋼、不銹鋼軸承鋼和特殊軸承材料。
為了滿足高溫、高速、高負荷、耐腐蝕和抗輻射的需求,有必要開發(fā)一系列具備著特殊性能的新型軸承鋼。為了環(huán)比軸承鋼的氧含有量,開發(fā)了真空熔煉、電渣重熔和電子束重熔等冶煉技術。但是,大量軸承鋼的冶煉是通過電弧爐實施的,并變化成各類別類型的初級精煉爐和爐外精煉。當前,軸承鋼采用60噸以上的一次熔煉爐+LF/VD或RH+連鑄+連軋工藝制造,從而達到優(yōu)質、高效、低能耗的目的。在熱處理工藝方面,連續(xù)式可控氣氛退火爐由臺車式爐和罩式爐發(fā)展而來。當前最長的連續(xù)熱處理爐為150m,加工制作的軸承鋼球化組織穩(wěn)定均勻,脫碳層小,能耗低。
20世紀70年代以來,伴著經(jīng)濟和工業(yè)技術的進展,軸承的應用范圍一直擴大。伴著國際貿(mào)易的開展,軸承鋼標準的國際化和新技術、新工藝、新設備的開發(fā)與應用一直推進,高動力等級、高質量、低成本的配套技術和工藝裝備應運而生。日本和德國建造了高潔凈度、很出色的軸承鋼制作線,使鋼產(chǎn)量迅速普遍增多,鋼的質量和疲勞壽命大大提升。日本和瑞典制作的軸承鋼的氧含有量已經(jīng)降下到晚上10點如下。20世紀80年代末,日本楊珊特殊鋼公司的先進水平為5.4ppm,達到了真空重熔軸承鋼的水平。
如何獲得球化組織是軸承鋼設計生產(chǎn)中的重要問題,控制軋制和控制冷卻是先進軸承鋼的重要制作工藝。通過控制軋制或軋后快速冷卻消除網(wǎng)狀碳化物,獲得合適的制備組織,可縮短軸承鋼球退火時間,細化碳化物,提升疲勞壽命。近幾年來,俄羅斯和日本采用低溫控制軋制(800℃ ~ 850℃如下),之后空冷和短時退火,或完全取消球化退火工藝,可獲得合格的軸承鋼組織。軸承鋼的650℃溫加工也是一項新技術。一旦共析鋼或高碳鋼在熱加工前具有著細晶組織或在加工進程中能夠形成細晶,則在(0.4 ~ 0.6)的熔化溫度范圍內(nèi),在一定的應變速率下會出現(xiàn)出超塑性。美國海軍研究所(NSP)對52100鋼在650℃下的加工試驗表明,真應變2.5在650℃下持續(xù)裂。從此,可以用650℃溫加工代替高溫加工,并與球化退火工藝相結合,這對簡化設備和工藝、節(jié)約能源、提升質量具有著重要意義。
在熱處理方面,在提升球化退火質量、獲得細小、均勻的球形碳化物、縮短退火時間或取消球化退火工藝方面取得了進展,即線材制造中采用了兩次組織退火,拉拔后720℃ ~ 730℃的再結晶退火轉變?yōu)?/span>760℃的組織退火。這樣子可以獲得硬度低、球化好、無網(wǎng)狀碳化物的顯微組織,根本是確保中心拉區(qū)壓下率≥ 14%。該工藝使熱處理爐的功率提升了25% ~ 30%。連續(xù)球化退火熱處理技術是軸承鋼熱處理的進展方向。
各國都在研制開發(fā)新型軸承鋼,擴大其應用范圍,全部覆蓋傳統(tǒng)軸承鋼。類似,軸承鋼的快速滲碳可以通過改變化學成分來提升滲碳速度,這里面碳含有量從0.08% ~ 0.20%提升到0.45%左右,滲碳時間從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代替普通軸承鋼開展高頻加熱淬火,不單簡化了制做方法,并且環(huán)比了成本,延長了使用年限。日本開發(fā)的GCr465和SCM465的疲勞壽命多于SUJ?高2 ~ 4倍。先前使用的M50(CrMo4V)和440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能夠滿足要求,從此迫切需要開發(fā)出可加工性好、成本低、疲勞壽命非常長、適合有差別用途和用途的軸承鋼,如高溫滲碳鋼M50NiL、易加工不銹鋼軸承鋼50X18M和陶瓷軸承。
未來gcr15軸承鋼管將主要向兩個方向發(fā)展:高潔凈度和復雜多變性能。提升軸承鋼的潔凈度,尤其是環(huán)比降低鋼中的氧含有量,可以明顯延長軸承的壽命。氧含有量從28ppm降至5ppm,疲勞壽命可延長同一個數(shù)量級。為了延長軸承鋼的使用年限,多年來人們持續(xù)致力于開發(fā)和應用精煉技術來降下來鋼中的氧含有量。經(jīng)過不懈努力,軸承鋼中的最低氧含有量已從60年代的28ppm減少到90年代的5ppm。當前,我們國家軸承鋼的最低含氧量可控制在10ppm左右。軸承使用的環(huán)境的變化要求軸承鋼具有著復雜多變的性能。一但提升設備的轉速,則需要軸承鋼(200℃如下)實施準高溫處理(一般在SUJ2鋼的基礎上采用普遍增長硅含有量和添加釩、鈮的辦法,從而達到抗軟化和尺寸穩(wěn)定的目的)。在腐蝕應用中,有必要開發(fā)不銹鋼軸承鋼;為了簡化工藝,應開發(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,需要開發(fā)高溫軸承鋼。