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1、轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。轴承对其材料的要求较高，必须具备高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度、弹性极限，良好的冲击韧性、断裂韧性、尺寸稳定性、防锈性能和冷热加工等性能。为保证这些性能要求，轴承钢的冶金质量必须保证其严格的化学成分及化学成分均匀性，特别高的纯净度，极低的氧含量和残余元素含量，严格的低倍组织和高倍组织，严格的碳化物均匀性，严格的表面脱碳层和内部疏松、偏析、显微孔隙等，不允许存在裂纹、夹渣、毛刺、折迭、结疤、氧化皮、缩孔、气泡、白点和过烧等表面和内部缺陷。我国特钢企业 2007 年轴承钢产量为245 万 t
2、。当前世界各国所使用的轴承钢主要有5 大类，即高碳铬轴承钢、 渗碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢。高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢是含铬0.6% 5% 的高碳合金钢，目前我国标准中采用 5 个牌号， GCr15 、GCr6 、GCr9 、GCr9SiMn、GCr15SiMn。高碳铬轴承钢已有 100 多年的历史， 长期的生产和使用证明， 这种钢基本上可以满足一般工作条件的轴承要求，具有良好的耐磨性和抗接触疲劳性能，有较理想的耐锈蚀性和一定的弹性、韧性，加工性能较好，价格也较便宜，因此应用最广。由于淬透性的差别，其中用量最大的是GCr15 和 GCr15SiMn，GCr6 和 GCr9 已
3、很少采用。渗碳轴承钢。渗碳轴承钢实质上是优质渗碳结构钢，目前我国标准中采用6个牌号， G20CrMo、G20CrNiMo、 G20Cr2Ni4 、 G20CrNi2Mo、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。这类钢经过渗碳、淬火、回火等热处理工序后，表面具有很高的硬度和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度，且其心部都具有良好的韧性、一定的强度和硬度。主要用于承受冲击载荷下的轴承和特大型轴承，如铁路、轧钢机用轴承等。不锈轴承钢。有马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢，目前我国标准中采用3 个牌号，9Cr18 、9Cr18Mo、Cr14Mo4 。其中以马氏体不锈钢9Cr18 使用最多。这类钢经过热处
4、理可以得到全部或大部马氏体组织，具有高强度、很好的耐磨性和韧性，特别是在海水、酸、有机盐水溶液中具有较强的抗锈蚀能力。这些轴承钢的缺点是碳含量高，碳与铬形成粗大的一次碳化物，降低材料的机械性能，减少铬元素对抗腐蚀的贡献。1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢，经热处理后可以得到单一的奥氏体组织， 具有良好的韧性和很好的抗腐蚀能力。但由于强度、 硬度不高，只适用于制造低负荷、低转速轴承。高温轴承钢。高温轴承钢具有一定的高温硬度和高温耐磨性。高温接触疲劳强度、抗氧化、耐冲击、高温尺寸稳定性等特点。此类钢利用高速钢和高铬马氏体不锈钢的一些钢号。我国目前使用的高温轴承钢主要有9Cr18Mo（260 ）、C
5、r4Mo4V （315 ）、 Cr14Mo4 （ 480 ）、W6Mo5Cr4V2（480 ）、W9Cr4V2Mo（520 ）、W18Cr4V（560 ）、W12Cr4V5Co5 （590 ），其中使用最普遍的是Cr4Mo4V。高碳铬轴承钢的回火温度是160 180 ，所以使用温度一般不超过120 ，如果使用温度超过120 ，钢的强度急剧下降，尺寸不稳定，并导致轴承的疲劳强度降低。所以，只能用高温轴承钢而不能用高碳铬轴承钢，如飞机用涡轮喷气发动机的功率越来越大，压缩机和涡轮机的主轴轴承要求耐高温，其工作温度一般为55 260 ，高者可达 370 ，在这种工作条件下，只能采用高温轴承钢。中碳轴承
6、钢。中碳轴承钢是中碳合金钢，我国目前主要有55 、 50MnA、70Mn、 5CrMnMo、60CrMnMoA、55SiMoVA、50SiMo，后两个钢号是我国开发的抗冲击轴承钢。此钢类适用于制作掘进、起重、大型机床等重型设备上用的特大尺寸轴承，一般转速不高，但承受较大的轴向、径向载荷及弯曲应力等。钢的冶炼水平是轴承钢内在质量好坏的先决条件。钢中的氧含量、 成分偏析，夹杂物数量及分布，大颗粒碳化物的状况是影响轴承钢内在质量的重要冶金因素。近年来，轴承钢的冶炼技术就是围绕这些关键因素相继发展起来。钢中氧含量可稳定在（10 15 ）10-6 ，一些先进企业可控制在（5 8）10-6 。钢中夹杂物分
7、为 A （硫化物）、B （氧化物）、 C （硅酸盐）、D （点状不变形夹杂） 4 种类型，不同类型的夹杂物对轴承寿命影响也不同，夹杂物的尺寸和在钢中的位置对轴承寿命也有不同的影响。钢中氧含量愈低， 轴承钢寿命愈高。上述 4 种夹杂物中后三者都是由氧化物所构成，三者对轴承寿命的有害影响已为大量事实所证明，钢中的氧含量几乎全部（除溶解氧外）由它们提供。因此，近年来在衡量轴承钢质量上把氧含量当作极为重要的指标。无论是转炉或电炉流程，二次精炼是轴承钢生产中的关键工序，主要精炼设备以 LF 或 ASEA SKF 配有 VD 或 RH 为主，可使内在质量得以保证。轴承钢连铸的问题一直是人们关注的重点。长期
8、以来，连铸坯中心疏松和偏析严重的问题并没有得到根本的解决，至少在我国还是一个 “难题”。既使采用了电磁搅拌技术、轻压下技术改善疏松和偏析，由于中心疏松会残留在球极区，又会带来新的“白亮带”缺陷。尽管如此，目前，轴承钢的连铸工艺已被世界众多特殊钢厂所采用， 而且除部分滚动体用轴承钢外，绝大多数轴承钢采用连铸生产。目前，为了解决轴承钢连铸坯的质量问题，正在积极地开展着如下工作除强化冶炼技术、降低钢中的氧含量和有害杂质外，在连铸过程还采用中间包加热、电磁搅拌、结晶器液位控制、强化二次冷却和液相穴压下技术，采用浸入式水口加保护渣的保护浇铸技术，增大连铸坯断面达到大的压缩比热轧轴承钢材等。在轴承钢棒材轧
9、制生产中，对坯料进行表面探伤，修磨，实现精坯轧制已达成共识，并且要严格遵守加热工艺制度以控制脱碳程度。采用控轧、控冷技术，步进加热炉、连轧机组、连续退火炉，在线质量监控等技术。世界上生产轴承钢最著名的厂家有瑞典某公司，日本的某特殊钢厂，美国某公司等。日本某公司的棒线生产工艺流程UHP电炉 LF 精炼炉 RH 精炼炉连铸或模铸初轧三辊行星轧机或大型轧机无损探伤修磨连轧机组无损检验连续炉球化退火无损检测检验入库。瑞典某公司钢厂棒线生产工艺流程电炉LFV 精炼炉模铸均热炉初轧火焰清理 150 150 坯料检验、喷丸、修磨加热除鳞轧制冷却剪切打包发货。该厂年产45 万 t 钢，全部采用模铸，初轧开坯，而没有采用连铸。 OVaK0 钢厂也认为连铸轴承钢已不是技术问题，但是他们主要考虑了经济问题，因产品规格的覆盖面使其投资成本与产量规模不相匹配。他们进行了一系列有利于产品质量提高的改造投资。我国某著名特殊钢厂轴承钢棒材4 条生产线工艺流程电炉 VHD精炼炉模铸（ 680kg锭）钢锭修磨（需要时）650 轧机酸洗、抛丸、检查修磨需要时退火包装入库。UHP 电炉 LF+VD 精炼炉连铸或模铸（ 3t锭）、850 开坯检查修磨连轧（需要时连续退火）检查修磨校直包装入库。电炉模铸电极电渣冶金轧制或热处理精整包装入库。真空感应炉真空自耗炉轧制精整或热处理包装入库。
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