Ⅰ 轴承的材质是什么钢
高纯度铁碳合金钢!
轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。由于轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性,因此要求轴承钢应具备:高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、必须的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐蚀性能。为了达到上述性能要求,对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布、脱碳等要求严格。轴承钢总体上向高质量、高性能和多品种方向发展。轴承用钢按特性及应用环境划分为:高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专用的特种轴承材料。
为适应高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的要求,需要研制一系列具有特殊性能的新型轴承钢。为了降低轴承钢的氧含量,发展了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技术。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼,发展成各种类型初炼炉加炉外精炼。目前,采用容量大于60吨初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧工艺生产轴承钢,以达到高质量、高效率、低能耗之目的。在热处理工艺方面,由车底式炉、罩式炉发展成连续可控气氛退火炉热处理。目前,连续热处理炉型最长为 150m,加工生产轴承钢的球化组织稳定和均匀,脱碳层小,消耗能量低。
20世纪70年代以来,随着经济发展和工业技术进步,轴承的应用范围扩大;而国际贸易的发展,又推动了轴承钢标准国际化和新技术、新工艺及新装备的开发和应用,效率高、质量高、成本低的配套技术和工艺装备应运而生。日本和德国等均建成了高洁净度、高质量的轴承钢生产线,使钢的产量迅速增加,钢的质量和疲劳寿命大幅度提高。日本和 瑞典生产的轴承钢的氧含量降到10ppm以下。80年代末期,日本山阳特钢公司的先进水平为5.4ppm,达到了真空重熔轴承钢的水平。
轴承的接触疲劳寿命对钢组织的均匀性非常敏感。提高洁净度(减少钢中的杂质元素和夹杂物含量),促使钢中的非金属夹杂物和碳化物细小均匀分布,可以提高轴承钢的接触疲劳寿命。轴承钢使用状态下的组织应是回火马氏体基体上均匀分布着细小的碳化物颗粒,这样的组织可以赋予轴承钢所需要的性能。高碳轴承钢中的主要合金元素有碳、铬、 硅、锰、钒等。
如何获得球化组织是轴承钢生产中的重要问题,控轧控冷是先进轴承钢的重要生产工艺。通过控轧或轧后快冷消除了网状碳化物,获得合适的预备组织,可以缩短轴承钢球化退火时间,细化碳化物,提高疲劳寿命。近年来,俄罗斯和日本采用低温控轧(800℃~850℃以下),轧后采用空冷加短时间退火,或完全取消球化退火工艺,就可得到合格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温加工也是新型技术。共析钢或高碳钢热加工前若具有细晶粒组织或在加工过程能形成细晶粒,则在(0.4~0. 6)熔化温度范围内,在一定应变速率下,呈现出超塑性。美国海军研究院(NSP)对5 2100钢进行了650℃温加工试验表明,在650℃下真应变 2.5不发生断裂。因此,有可能以650℃温加工来代替高温加工并与球化退火工艺结合起来,这对简化设备和工序、节约能源、提高质量有重要意义。
在热处理方面,在提高球化退火质量,获得细小、均匀、球形的碳化物以及缩短退火时间或取消球化退火工序的研究方面有了进展,即盘条生产采用两次组织退火,将拉拔后的720℃~730℃再结晶退火改为760 ℃的组织退火。这样可以得到硬度低、球化好、无网状碳化物的组织,关键要保证中间拉拔减面率≥14%。该工艺使热处理炉的效率提高25%~30%。连续式球化退火热处理技术是轴承钢热处理的发展方向。
各国都在研究和开发新型轴承钢,扩大应用和代替传统的轴承钢。如快速渗碳轴承钢,通过改变化学成分来提高渗碳速度,其中碳含量由传统的0.08%~0.20%提高到0.45%左右,渗碳时间由7小时缩短到30 分钟。开发了高频淬火轴承钢,用普通中碳钢或中碳锰、铬钢,通过高频加热淬火来代替普通轴承钢,既简化了生产工序又降低了成本,并提高了使用寿命。日本研制的GCr465、SCM465疲劳寿命比SUJ?2高2~4倍。由于在高温、腐蚀、润滑条件恶劣的环境下使用轴承愈来愈多,过去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不能满足使用要求,急需研制加工性能好、成本低、疲劳寿命长、能适合不同目的和用途的轴承用钢,如高温渗碳钢 M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M以及陶瓷轴承材料等。
针对GCr15SiMn钢淬透性低的弱点,我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo,其淬硬性HRC≥60,淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接触疲劳寿命L10和L50分别比GCr15Si Mn提高73%和68%,在相同使用条件下,用G015SiMo钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍。近年来,我国还开发了能节约能源、节约资源和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比,GCr4的冲击值提高了66%~104%,断裂韧性提高了67%,接触疲劳寿命L10提高了12%。GCr4钢轴承采用高温加热?表面淬火热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比,GCr4钢轴承的寿命明显提高,可用于重载高速列车轴承。
今后轴承钢主要向高洁净度和性能多样化两个方向发展。提高轴承钢的洁净度,特别是降低钢中的氧含量,可以明显延长轴承的寿命。氧含量由28ppm降低到5ppm,疲劳寿命可以延长1个数量级。为了延长轴承钢的寿命,人们多年来一直致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量。通过不懈的努力,轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60 年代的28ppm 降低到90年代的5ppm。目前,我国可以将轴承钢中的最低氧含量控制在 10ppm左右。轴承使用环境的变化要求轴承钢必须具备性能的多样化。如设备转速的提高,需要准高温用(200℃以下)轴承钢(通常采用在 SUJ2钢的基础上提高Si含量、添加V和Nb的方法来达到抗软化和稳定尺寸的目的);腐蚀应用场合,需要开发不锈轴承钢;为了简化工艺,应该开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢;为了满足航空航天的需要,应开发高温轴承钢。
Ⅱ 轴承最常用的材质有哪些国内哪些厂家的锻件比较好
轴承常用的材质有金属类轴承合金、铜合金、铝基合金、灰铸铁,非金属石墨、橡胶、木材的。
金属类
(1)轴承合金(通称巴氏合金或白合金)
轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金,它以锡或铅作基体,其内含有锑锡(Sb-Sn)、铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用,软基体则增加材料的塑性。轴承合金适用于重载、中高速场合,价格较贵。
(2)铜合金
铜合金具有较高的强度,较好的减摩性和耐磨性。青铜的性能比黄铜好,是最常用的材料。青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种,其中锡青铜的减摩性最好,应用较广。但锡青铜比轴承合金硬度高,磨合性及嵌入性差,适用于重载及中速场合。铅青铜抗粘附能力强,适用于高速、重载轴承。铝青铜的强度及硬度较高,抗粘附能力较差,适用于低速、重载轴承。
(3)铝基合金
铝基轴承合金有相当好的耐蚀性和较高的疲劳强度,摩擦性能亦较好。这些品质使铝基合金在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。铝基合金可以制成单金属零件(如轴套、轴承等),也可制成双金属零件,双金属轴瓦以铝基合金为轴承衬,以钢作衬背。
(4)灰铸铁及耐磨铸铁
普通灰铁或加有镍、铬 、钛等合金成分的耐磨灰铸铁,或者球墨铸铁,都可以用作轴承材料。这类材料中的片状或球状石墨在材料表面上覆盖后,可以形成一层起润滑作用的石墨层,故具有一定的减摩性和耐磨性。由于铸铁性脆、磨合性差,故只适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。
非金属类
碳-石墨可作为不良环境中的轴承材料,其中石墨含量愈多,材料愈软,摩擦系数愈小。可在碳-石墨材料中加入金属、聚四氟乙烯或二硫化钼组分,也可以浸渍液体润滑剂。碳-石墨轴承具有自润性,它的自润性和减摩性取决于吸附的水蒸气量。碳-石墨和含有碳氢化合物的润滑剂有亲和力,加入润滑剂有助于提高其边界润滑性能。此外,它还可以做水润滑的轴承材料。
橡胶主要用于以水做润滑剂且环境较脏污之处。
木材具有多孔质结构,可用填充剂来改善其性能。填充聚合物能提高木材的尺寸稳定性和减少吸湿量,并提高强度。采用木材制成的轴承,可在灰尘极多的条件下工作。
Ⅲ 如何选择轴承材料
(1)锡基轴承合金
锡基轴承合金是以锡为基础,加入锑、铜等元素组成的合金。其优点是具有良好的塑性、导热性和耐蚀性,而且摩擦系数和膨胀系数小,适合于制作重要轴承,如汽轮机、发动机和压气机等大型机器的高速轴瓦。缺点是疲劳强度低,工作温度较低(不高于150℃),这种轴承合金价最较贵。
(2)铅基轴承合金
是以铅为基体,加入锑、锡、铜等合金元素组成的合金。铅基轴承合金的强度、硬度、导热性和耐蚀性均比锡基轴承合金低,而且摩擦系数较大,但价格便宜。适合于制造中、低载荷的轴瓦,如汽车、拖拉机曲轴轴承、铁路车辆轴承等。
(3)铜基轴承合金
铜基轴承合金通常有锡青铜与铅青铜。
铜基轴承合金具有高的疲劳强度和承载能力,优良的耐磨性,良好的导热性,摩擦系数低,能在250℃以下正常工作。适合于制造高速、重载下工作的轴承,如高速柴油机、航空发动机轴承等。常用牌号是ZCuSn10P1、ZCuPb30。
常用的国产LTHAl65-6-4-3-1黄铜和日本的JISCAC304C黄铜。实验证明,国产的这个比日本的性能好,特别耐磨。
(4)3、铝基轴承合金
铝基轴承合金是以铝为基础,加入锡等元素组成的合金。这种合金的优点是导热性、耐蚀性、疲劳强度和高温强度均高,而且价格便宜。缺点是膨胀系数较大,抗咬合性差。目前以高锡铝基轴承合金应用最广泛。适合于制造高速(13m/s)、重载(3200MPa)的发动机轴承。常用牌号为ZAlSn6Cu1Ni1。
Ⅳ 轴承材质有哪些,分别有哪些优点
一般的轴承材质主要有:不锈钢、轴承钢、碳钢三种。不锈钢,不长锈,主要用于长期水下作业的机械或高端的医用产品,当然价格也相对要高;大部分轴承的材质都是轴承钢,这是轴承最常用的材质,属于一种合金,人本、哈尔滨、捷威轴承等国产轴承的材质都是轴承钢,有一定的硬度和温度伸缩值;碳钢,也是属于一种合金,但是硬度和轴承钢没法比,一般用于质量较差的组装轴承,相对的价格也较低。
Ⅳ 轴承合金是什么
巴氏合金(包括锡基轴承合金和铅基轴承合金)是最广为人知的轴承材料,由美国人巴比特发明而得名,因其呈白色,又称白合金,其应用可以追溯到工业革命时代。具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料,与其它轴承材料相比,具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机,以及其它矿山机械和大型旋转机械等。巴氏合金的主要成分是锡、铅、锑、铜。其中锑和铜,用以提高合金强度和硬度。在实际使用过程中,巴氏合金可简单地分为三类:高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中,锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素,而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。
巴氏合金的组织特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间形成微小间隙,成为贮油空间和润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承作用,有利于承载。
巴氏合金除制造滑动轴承外,因其质地软、强度低,常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。为防止成分偏析和细化晶粒,还常加入少量的砷。
按国家标准,巴氏合金可以分为锡基合金和铅基合金两种。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低,耐蚀性也差。所以客户在使用巴氏合金的时候,通常选用锡基合金,其常用的牌号有11-6、8-4、8-8等。尽管铅基合金的性能没有锡基合金好,但是有许多客户仍然选择使用,因为它使用起来比较经济,其常用的牌号有16-16-2、15-5等。
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Ⅵ 常见滑动轴承的轴衬材料有哪些各有什么特点
(1)灰铸铁.它使用在低速、轻载和无冲击载荷的情况下,常用的有HT15-33和HT20-40。
(2)钢基轴承合金.常用的有ZQSn10-1磷锡青铜和ZQA19-4铝青铜,适用于中速、高浊及有冲击载荷的条件下工作。
(3)含油轴承。一般是采用青铜、铸铁粉末加以适重石墨压制成形,经高温烧结而成的多孔性材料。常用于低速或中速、轻载、不便润滑的场合。
(4)尼龙。常用的有尼龙6、尼龙“和尼龙1010。尼龙轴承具有跑和性好、磨损后的碎屑软而不伤轴颈、抗腐蚀性好等优点,导热性差,吸水后会膨胀。
(5)轴承合金(巴氏合金)。它是锡、铅、俐、锑等的合金。具有良好的耐磨性,但强度较低,不能单独制成轴瓦,通常浇铸在青钢、铸铁、钢等轴瓦基体上。
(6)三层负荷轴承材料.常用的有两种:聚丙氛乙烯钢机体复合材料和聚甲醛钢机体复合材料。