高碳鉻軸承鋼是軸承鋼的代表鋼種,各國(guó)對(duì)之都有專用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如, iso/fdis683-17中納標(biāo)的高碳鉻軸承鋼鋼種有: 100cr6、100crmnsi4-1、100crmnsi6-4、100crmnsi6-6、100crmo7、100crmo7-3、100crmo7-4、100crmnmosi8-4-6。美國(guó)的astm a295的高碳鉻軸承鋼包括:52100、5195、unsk19526、1070m、5160。此外,美國(guó)對(duì)高淬透性的高碳鉻軸承鋼,有專用標(biāo)準(zhǔn)
astm a485,其包括的鋼種有: grade1~grade4、100crmnsi4-4、100crmnsi6-4、100crmnsi6-6、100crmo7、100crmo7-3、100crmo7-4、100crmnmosi8-4-6。
中國(guó)的高碳鉻軸承鋼(gb/t18254-2002)包括的鋼種有: gcr15、gcr15simn、gcr4、gcr15simo、gcr18mo。
滲碳軸承鋼的表面經(jīng)滲碳處理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的韌性,能承擔(dān)較大的沖擊。這類鋼的使用溫度也一般在200℃以下。這類鋼在美國(guó)的產(chǎn)量約占軸承鋼總產(chǎn)量的30%,在中國(guó)僅占3%左右。iso/fdis683-17中納標(biāo)的滲碳軸承鋼鋼種有20cr3、20cr4、20mncr4-2、17mncr5、19mncr5、15crmo4、20crmo4、20mncrmo4-2、20nicrmo2、20nicrmo7、18crnimo7-6、16nicrmo16-5。
美國(guó)的astm a534的滲碳鋼標(biāo)準(zhǔn)中,除了覆蓋iso/fdis683-17的所有鋼種外,還包括:4118h、4320h、4620h、4720h、4817h、4820h、5120h、8617h、8620h和9310h。
中國(guó)的滲碳軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)gb/t3203-82中的鋼種有: g20crmo、g20crnimo、g20crni2mo、g20cr2ni4、g10crni3mo、g20cr2mn2mo。g20crmo鋼經(jīng)滲碳、淬回火后,表層具有較高硬度和耐磨性,達(dá)到軸承材料基本要求。心部硬度較抵,有較好的韌性,適用于制作受沖擊負(fù)荷的零部件。另外還具有較高的熱強(qiáng)性。它與美國(guó)的4118h相近似。g20crnimo鋼經(jīng)滲碳或碳氮共滲后具有明顯優(yōu)于gcr15鋼的接觸疲勞壽命,表面耐磨性與gcr15鋼相近。心部有足夠的韌性。該鋼具有良好的淬透性。它是制作耐沖擊負(fù)荷軸承的良好鋼種,它與美國(guó)的8620h相近。g20crni2mo鋼具有中等表面硬化性,它比g20crnimo鋼具有更好的淬透性和高的綜合力學(xué)性能。適用于制作鐵路火車的滾動(dòng)軸承套圈,還可制作汽車的齒輪。它與美國(guó)的4320h相近。g20cr2ni4鋼滲碳后表面具有相當(dāng)高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度,同時(shí)心部韌性良好,能耐強(qiáng)烈的沖擊負(fù)荷。但對(duì)白點(diǎn)形成敏感,有回火脆性。適合制作耐沖擊負(fù)荷的大型軸承。g10crni3mo是一種合金含量相對(duì)高的、高淬透性的表面滲碳鋼。因其含碳量較低,心部硬度不高于32~38hrc。它與美國(guó)的9310h相近。
g20cr2mn2mo鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性及工藝性能與g20cr2ni4鋼相似,其滲碳速度快,易達(dá)飽和,滲碳表面易形成粗大碳化物。用于制造高沖擊負(fù)荷下工作的特大型和大中型軸承零件。
中碳軸承鋼的開發(fā)主要為適應(yīng)輪轂和齒輪等部位具有多種功能的軸承部件或特大型軸承。適用于制作掘進(jìn)、起重、大型機(jī)床等重型設(shè)備上用的特大尺寸軸承，一般轉(zhuǎn)速不高，但承受較大的軸向、徑向載荷及彎曲應(yīng)力等。其熱加工、冷加工性能較好,與滲碳、碳氮共滲相比較,工藝也較簡(jiǎn)單,且同樣達(dá)到表面硬化效果,因此,近年來發(fā)展較快。iso/fdis683-17中納標(biāo)的中碳軸承鋼鋼種有: c56e2 (相當(dāng)于s55c或sae1055)、56mn4、70mn4 (相當(dāng)于sae1070)、43crmo4 (相當(dāng)于scm440或sae4142)。美國(guó)中碳軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)astm a866 (2001)中,除了c56e2和56mn4之外,還有: 1030、1040、1050、1541、1552、4130、4140、4150、5140、5150、6150和43crmo4。這些中碳軸承鋼淬回火處理后具有高的屈強(qiáng)比,較高彈性極限和耐磨性能,良好的抗疲勞和抗多次沖擊性能。中國(guó)沒有專用的中碳軸承鋼。常借用于中碳軸承的中碳合金鋼鋼種有: 55、50mna、70mn、37cra、65mn、50crva或50crni、55simova、50simo、50crnimo或sae8660。
不銹軸承鋼主要為適應(yīng)化工、石油、造船、食品工業(yè)等的需要而發(fā)展起來的,用于制造在腐蝕環(huán)境下工作的軸承及某些部件,也可用于制造低摩擦、低扭矩儀器、儀表的微型精密軸承。不銹軸承鋼主要有:中、高碳馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼等。為滿足軸承的硬度要求,多采用馬氏體不銹鋼。
iso/fdis683-17中納標(biāo)的不銹軸承鋼鋼種有: x47cr14、x65cr14、x108crmo17 (相當(dāng)于astm440c)、x90crmov18-1。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)astm a756中的不銹軸承鋼有:440c和440cmod。中國(guó)不銹軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)gb3086中的鋼種為9cr18 (相當(dāng)astm440c)和9cr18mo。
隨著航空、航天工業(yè)的發(fā)展,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、燃汽輪機(jī)和宇航飛行器的制造的要求越來越高,軸承的工作溫度越來越高,甚至高于300℃。這樣,高溫軸承鋼應(yīng)運(yùn)而生。高溫軸承鋼應(yīng)具有高的高溫硬度(大于50hrc)、尺寸穩(wěn)定性、耐高溫氧化性、低的熱膨脹性和高的抗蠕變強(qiáng)度。其中前兩項(xiàng)為選擇高溫軸承鋼材料的主要指標(biāo)。高溫軸承鋼可分為:高溫不銹軸承鋼、高溫高速工具鋼、高溫滲碳軸承鋼。iso/fdis683-17中納標(biāo)的高溫軸承鋼鋼種有:80mocrv42-16、x82wmocrv6-5-4、x75wcrv18-4-1。美國(guó)的高速工具鋼標(biāo)準(zhǔn)astm a600(1999)中的t1、m2、m50等鋼種可作為高溫軸承鋼使用。中國(guó)高溫軸承鋼的標(biāo)準(zhǔn)gb3086中的鋼種為: 8cr4mo4v和10cr14mo4。8cr4mo4v是一種含mo的高溫不銹鋼,在astma600標(biāo)準(zhǔn)中相當(dāng)于m50,也是各國(guó)廣泛使用的一種高溫軸承鋼,具有較好的高溫硬度和高溫尺寸穩(wěn)定性,并且有高的高溫接觸疲勞性能?？梢灾圃旃ぷ鳒囟仍?15℃以下使用的軸承。主要用于飛機(jī)、艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、冶金、化工和原子能工業(yè)中高溫設(shè)備軸承。10cr14mo4鋼是9cr18mo的改進(jìn)鋼種，其增加了mo量,減少了cr量,使其高溫硬度和耐磨性提高,使用溫度可達(dá)480℃。中國(guó)高溫軸承鋼系中的高速工具鋼的鋼種有cr4mo4v和w18cr4v。前者相當(dāng)于美國(guó)的m50,因綜合性能好和合金元素含量低而廣泛使用,它在耐磨性、高溫硬度和抗氧化性等方面與10cr14mo4相當(dāng),作為中級(jí)高溫軸承材料可以制造工作溫度在315℃以下使用的軸承。后者相當(dāng)于astma600中的t1,適用于更高溫度和更好的高溫硬度下工作的軸承。中國(guó)高溫軸承鋼系中還沒有合適的滲碳高溫鋼。