新型超高碳钢轴承
发布时间: 2021-10-29
来源: 试点城市(园区)
基本信息
一、项目简介
经过几十年的发展,中国已经发展成为轴承钢的生产大国,产量已基本能满足国内市场的需求。但是国产轴承钢的质量与瑞典SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距,主要是疲劳寿命的延长。延长轴承钢寿命的尝试主要包括降低氧含量与提高钢的洁净度;表面改性处理;以及通过探索新的热处理工艺来提高轴承钢的疲劳寿命。然而通过以上方法获得的较长寿命并不总是能够满足要求的,特别是在高负载荷等严酷条件下使用时,更是如此,所以一直有需求开发一种具有更长使用寿命的钢材。
当钢的含碳量大于***%以后成为过共析钢,过共析钢在铸造态、退火态与正火态的正常组织为网状二次渗碳体与珠光体。渗碳体的硬度高,耐磨性好,增加渗碳体明显可以提高材料的硬度与耐磨性。但以网状形态存在是导致钢变脆的主要原因,为了减少脆性,避免较多的网状渗碳体,轴承钢的含碳量一般都小于***左右,高于此含碳量将导致后续锻造、轧制难以将大的网状渗碳体破碎,将使钢的性能变脆。为了破碎网状渗碳体,在轧制与锻造工艺中都增加了变形量同时降低变形温度,这样都增加了工艺成本,浪费了能源。本项目提出了超高碳轴承钢的概念,设计并制备了含碳量在***%超高碳轴承钢。
二、产品性能优势
在最佳热处理工艺条件下,超高碳钢的接触疲劳寿命是传统GCr15钢和瑞典SKF-3轴承钢的3-5倍。
提高性能的原因在于:
1、在相同的热处理条件下硬度提高2-3HRc度。
2、晶粒显著细化。在相同热处理条件下,超高碳钢的平均晶粒尺寸为***μm,而传统GCr15和SFK-3材料的晶粒为***μm,细化晶粒可以提高强度与韧性。
3、耐回火温度提高。在相同的回火温度下,超高碳钢的硬度高2-3HRc,因此在相同的硬度条件下,回火温度可以提高50-100℃,这样可以充分释放淬火应力。
这些因素都是提高寿命的原因。