轴承钢的生产现状与发展
2024年轴承钢市场分析现状

2024年轴承钢市场分析现状引言轴承钢是用于制造轴承的重要原材料,广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
随着工业化进程的发展和国内外市场需求的增长,轴承钢市场也得到了快速发展。
本文将对轴承钢市场的现状进行分析,并提出相应的观点和建议。
市场规模和增长趋势轴承钢市场的规模随着需求的增长而不断扩大。
目前,全球轴承钢市场规模已达到数十亿美元,预计未来几年仍将保持较快的增长速度。
主要推动轴承钢市场增长的因素包括:工业化程度的提高、机械设备制造业的发展和新兴市场的迅速增长等。
市场竞争格局轴承钢市场竞争激烈,主要企业包括国内外知名钢铁企业以及一些专业的轴承钢制造商。
在国内市场,一些大型钢铁企业通过自身资源优势和技术实力,占据着一定的市场份额。
同时,一些专业的轴承钢制造商通过技术创新和服务优势,也取得了不俗的市场地位。
市场需求分析轴承钢市场需求主要来自机械设备制造业、汽车行业和航空航天领域。
随着产业升级和经济发展,这些领域对轴承钢的需求持续增加。
特别是汽车行业,随着电动汽车和新能源汽车的推广,对高品质轴承钢的需求将进一步增加。
市场供应分析轴承钢的供应主要依赖于钢铁企业的生产。
国内外一些知名钢铁企业已经形成了一定的供应能力,并且在技术上具备一定的优势。
同时,一些专业的轴承钢制造商也在不断提高产能和技术水平,以满足市场需求。
技术发展趋势轴承钢技术在不断创新和改进中。
随着科技的进步,轴承钢的材料性能和制造工艺得到了极大的提升。
一些新的合金材料和复合材料正在被应用于轴承钢的制造中,以提高轴承的耐磨性和寿命。
市场挑战分析轴承钢市场也面临一些挑战。
首先,市场竞争激烈,企业需要不断提高技术水平和产品质量,才能在激烈竞争中占据一席之地。
其次,环保和能源消耗等问题也越来越受到社会关注,在生产过程中需要企业积极应对,并采取相应的措施。
发展趋势和建议未来,轴承钢市场将继续保持较快的增长。
面对市场竞争和挑战,企业应积极拥抱科技创新,加强与高校和科研院所的合作,提高产品质量和技术水平。
国内轴承钢的生产现状及发展

国内轴承钢的生产现状及发展
国内轴承钢的生产现状和发展情况:
1.生产现状:目前国内轴承钢的生产已经有了不小的发展,主要集中在柳钢、宝钢、太钢等大型钢铁企业,同时许多小型轴承钢生产企业也逐渐涌现。
2.产品品质:国内轴承钢的产品品质逐渐提高,各项技术指标均达到或超过国际标准。
3.市场需求:随着国家发展要求的日益提高,轴承钢在各行各业中的需求越来越大。
4.发展趋势:我国轴承钢生产企业在生产规模和产品质量上逐渐适应市场需求,不断引进新技术、新设备、新工艺,提高研制水平,从而使国内轴承钢产业逐步走向国际化,进一步拓展市场。
总之,国内轴承钢的生产现状正在逐步提高,发展前景也十分广阔。
同时,企业也需要加大研发力度,不断创新,加强技术储备,为我国轴承钢产业的转型升级做出更大的贡献。
轴承钢的生产现状与发展

轴承钢的生产现状与发展轴承钢,作为一种重要的特殊钢种,在现代工业中扮演着举足轻重的角色。
它主要用于制造各类轴承,而轴承则是机械设备中承担旋转支撑和减少摩擦的关键零部件。
随着工业技术的不断进步,对轴承钢的性能要求也日益提高,其生产技术和质量水平直接影响着整个机械制造业的发展。
目前,全球轴承钢的生产呈现出集中化的趋势。
少数几个国家和地区占据了主要的生产份额。
其中,日本、德国、瑞典等国家在轴承钢的生产技术和质量控制方面处于领先地位。
这些国家的企业拥有先进的生产设备、成熟的工艺流程和严格的质量检测体系,能够生产出高质量、高性能的轴承钢产品。
在我国,轴承钢的生产也取得了显著的成就。
经过多年的发展,我国已经成为世界上最大的轴承钢生产国之一。
国内的一些大型钢铁企业,如宝钢、兴澄特钢等,通过不断的技术创新和设备升级,其轴承钢产品在质量和性能方面已经接近国际先进水平。
然而,与国际领先水平相比,我国轴承钢生产仍存在一定的差距。
例如,在高端轴承钢市场,我国仍需要大量进口来满足国内需求。
从生产工艺来看,轴承钢的生产主要包括冶炼、精炼、连铸和轧制等环节。
冶炼环节是保证轴承钢质量的基础,目前广泛采用的是电炉或转炉冶炼。
精炼环节则是进一步去除钢中的杂质,提高钢的纯净度,常用的精炼方法有 LF 精炼、RH 精炼等。
连铸技术的应用,提高了生产效率和钢坯的质量,但在连铸过程中需要严格控制冷却速度和温度分布,以避免出现裂纹等缺陷。
轧制环节则通过控制轧制温度、变形量等参数,来优化轴承钢的组织和性能。
在质量控制方面,对轴承钢的化学成分、纯净度、碳化物分布、硬度等指标都有严格的要求。
化学成分的精确控制是保证轴承钢性能的关键,尤其是碳、铬等主要合金元素的含量。
纯净度直接影响轴承钢的疲劳寿命,因此需要尽可能减少钢中的夹杂物和气体含量。
碳化物的分布均匀性对于轴承钢的耐磨性和接触疲劳性能至关重要,通过合理的热处理工艺可以改善碳化物的分布。
随着工业的发展,轴承钢的发展趋势主要体现在以下几个方面:高性能化是轴承钢发展的重要方向之一。
2024年轴承钢市场前景分析

轴承钢市场前景分析摘要本文对轴承钢市场的发展前景进行了详细分析。
首先,介绍了轴承钢的应用领域和市场概况。
然后,从需求、供应以及竞争等方面深入探讨了轴承钢市场的现状。
接着,结合国内外经济形势和相关政策,对轴承钢市场的未来发展趋势进行了预测。
最后,提出了一些促进轴承钢市场发展的建议。
1. 引言轴承钢是一种具有优良机械性能和热处理性能的特殊钢材,广泛应用于机械制造、航空航天、能源等领域。
随着中国经济的快速发展和高科技产业的兴起,轴承钢市场正面临着巨大的发展机遇。
2. 轴承钢市场概况轴承钢市场是一个庞大而复杂的市场,涉及到多个行业和领域。
目前,中国是全球最大的轴承钢生产和消费国家,同时也是主要的出口国家之一。
轴承钢市场的规模和竞争程度不断增加,市场结构也在不断调整和优化。
3. 轴承钢市场现状分析3.1 需求分析随着工业自动化程度的提高和高速列车、风力发电等新兴行业的发展,对轴承钢的需求不断增加。
轴承钢的优良性能和可靠性受到广泛认可,使得其在各个行业中占据了重要地位。
3.2 供应分析尽管中国是轴承钢的主要生产国家,但国内供应仍然无法满足市场需求。
由于生产成本的上升和环境保护要求的提高,国内轴承钢产业面临一定的困难。
同时,国外进口轴承钢的市场份额不断增加,对国内市场形成一定压力。
3.3 竞争分析中国轴承钢市场竞争激烈,除了国内企业之间的竞争外,还面临来自国外企业的竞争。
国内企业在提高质量和服务水平方面取得了一定进展,但与国外优秀企业仍存在一定差距。
4. 轴承钢市场发展趋势分析4.1 国内外经济形势影响随着经济全球化的深入和国际竞争的加剧,轴承钢市场受到国内外经济形势的影响。
国内经济的稳定发展和高科技产业的崛起将为轴承钢市场的发展提供有利条件。
4.2 相关政策的影响政府的相关政策对轴承钢市场的发展起到重要的引导作用。
政策的制定和调整将直接影响到轴承钢产业的发展方向和市场竞争格局。
4.3 技术创新的推动随着科技的进步和技术创新的推动,轴承钢的研发和生产水平将不断提高。
轴承钢的生产现状与发展

轴承钢的生产现状与发展轴承钢,作为一种关键的特殊钢种,在现代工业中扮演着举足轻重的角色。
它主要用于制造各类滚动轴承的滚动体和套圈,其性能直接影响着轴承的精度、寿命和可靠性,进而关系到整个机械设备的运行效率和稳定性。
在当前的生产现状方面,全球轴承钢的生产呈现出集中化和专业化的趋势。
一些大型钢铁企业凭借先进的技术和设备,占据了较大的市场份额。
例如,瑞典的 SKF、日本的 NSK 等知名轴承制造商,都拥有自己的轴承钢生产基地,并且在技术研发和质量控制方面投入了大量的资源。
我国的轴承钢生产也取得了显著的成就。
随着国内钢铁产业的快速发展,许多钢铁企业纷纷加大了对轴承钢的研发和生产力度。
目前,我国已经成为世界上最大的轴承钢生产国之一。
一些企业通过引进先进的生产设备和技术,不断提高轴承钢的质量和性能,逐步缩小了与国际先进水平的差距。
在生产工艺方面,电炉炼钢和转炉炼钢是轴承钢生产的两种主要方式。
电炉炼钢具有成分控制精确、杂质含量低等优点,但成本相对较高。
转炉炼钢则具有生产效率高、成本低的优势,但在成分控制和杂质去除方面需要更高的技术水平。
为了提高轴承钢的质量,目前许多企业采用了“电炉+炉外精炼”或“转炉+炉外精炼”的生产工艺,通过精炼过程中的脱氧、脱硫、脱磷等操作,有效地降低了钢中的有害元素和夹杂物含量。
在质量控制方面,化学成分的均匀性、纯净度以及微观组织的均匀性是衡量轴承钢质量的关键指标。
为了确保化学成分的均匀性,生产过程中需要严格控制原材料的质量和配料比例,并通过精确的熔炼和浇注工艺来实现。
在纯净度方面,减少钢中的氧、硫、磷等有害元素以及非金属夹杂物的含量至关重要。
这需要采用先进的精炼技术,如真空脱气、渣洗等,来去除钢中的气体和杂质。
微观组织的均匀性则主要通过控制轧制和热处理工艺来实现,以获得细小、均匀的珠光体组织。
然而,尽管我国轴承钢的生产取得了长足的进步,但与国际先进水平相比,仍存在一些不足之处。
例如,在高端轴承钢领域,我国产品的质量稳定性和一致性还有待提高。
2024年高端轴承钢市场发展现状

2024年高端轴承钢市场发展现状引言随着工业化进程的加快和技术发展的推动,高端轴承钢市场呈现出快速增长的趋势。
作为工业生产中不可或缺的重要材料,高端轴承钢在汽车、航空航天、机械制造等领域具有广泛应用,对于保证机械设备的正常运行和提高产品质量起着至关重要的作用。
本文将就高端轴承钢市场的发展现状进行分析,主要涉及市场规模、产业结构、应用领域等方面。
市场规模高端轴承钢市场持续增长的趋势在于需求的不断增加和技术的不断革新。
据统计数据显示,过去几年来,全球高端轴承钢市场规模呈现出稳步增长的态势。
根据相关报告预测,未来几年高端轴承钢市场将保持持续增长,预计市场规模将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到以下几个因素的影响:1.工业化进程加快:随着国家经济的不断发展和技术创新的提升,工业化进程不断加快。
这无疑为高端轴承钢市场的发展提供了坚实的基础。
2.需求增加:高端轴承钢在汽车、航空航天等行业中的广泛应用,以及不断增长的维修和替换需求,推动了市场规模的不断扩大。
3.产品升级换代:随着科技进步,高端轴承钢的性能和质量不断提高,新型材料的引入也为市场的发展提供了新的机遇。
产业结构高端轴承钢市场的产业结构呈现出多元化的特点。
市场上存在众多的高端轴承钢供应商和生产企业,竞争激烈。
主要的企业包括XX集团、XX公司等。
这些企业在技术研发、生产工艺等方面具有一定的优势,拥有较高的市场份额。
同时,市场中还存在一些中小型企业,这些企业主要从事高端轴承钢的加工和分销。
它们通常无法与大型企业竞争,但凭借灵活的生产和销售模式,逐渐建立了自己的市场地位。
这些企业在本地区或特定领域内具有一定的竞争优势。
应用领域高端轴承钢主要应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。
随着这些行业的不断发展和需求的增加,高端轴承钢市场也得到了迅猛的发展。
在汽车行业中,高端轴承钢广泛应用于发动机、变速器、悬挂系统等关键部件。
随着汽车工业的升级换代,对高性能和高耐磨性的轴承钢需求不断增加。
轴承钢发展研究报告

轴承钢发展研究报告一、引言轴承钢是一种特殊钢材,广泛应用于机械设备中的轴承部件。
随着工业化进程的推进和科技的不断发展,轴承钢的需求量不断增加,对其性能和质量要求也越来越高。
因此,对轴承钢的发展进行研究具有重要意义。
本研究报告旨在全面分析轴承钢的发展现状、市场需求、技术发展以及未来发展趋势,为轴承钢相关企业和研究机构提供参考,推动轴承钢产业的健康发展。
二、轴承钢的发展现状1. 市场规模目前,全球轴承钢市场规模逐年增长,估计未来几年仍将保持良好的增长势头。
亚太地区是全球轴承钢市场的主要消费地区,其市场规模占领全球的较大份额。
2. 主要生产国家和企业目前,全球轴承钢的生产主要集中在亚洲地区,其中中国、日本、韩国等国家的企业在轴承钢领域具有较强的竞争力。
国内的宝钢集团、沙钢集团等企业在轴承钢生产领域具有较高的市场份额。
3. 技术水平轴承钢的技术水平对产品的性能和质量具有重要影响。
目前,全球轴承钢的生产技术水平较高,国内外企业都在不断进行技术创新和研发,提高产品的强度、硬度和耐磨性等性能指标。
三、轴承钢的市场需求1. 行业需求随着工业化进程的不断推进,轴承钢在机械、汽车、航空航天等领域的需求量逐年增加。
特殊是汽车行业的快速发展,对轴承钢的需求量呈现出较高增长率。
2. 市场需求特点轴承钢市场需求的特点主要体现在以下几个方面:(1)高品质需求:随着技术的进步和产品性能要求的提高,市场对高品质轴承钢的需求量逐渐增加。
(2)多样化需求:不同行业对轴承钢的需求差异较大,市场对多种规格和性能的轴承钢的需求也随之增加。
四、轴承钢的技术发展1. 新材料的研发随着科技的不断进步,新材料的研发对轴承钢的发展起到了重要推动作用。
高温合金钢、高强度钢、耐腐蚀钢等新材料的应用,使得轴承钢的性能得到了进一步提升。
2. 生产工艺的改进生产工艺的改进对提高轴承钢的质量和性能具有重要意义。
采用先进的热处理工艺、精密轧制工艺等,可以有效提高轴承钢的强度、硬度和耐磨性等性能指标。
2023年轴承钢行业市场分析现状

2023年轴承钢行业市场分析现状轴承钢是一种高品质的钢材,广泛用于机械设备、汽车和航空航天等领域。
随着工业化进程的加快和技术的进步,轴承钢市场的需求量不断增加,市场前景广阔。
本文将对轴承钢行业市场的现状进行分析。
一、市场规模扩大随着汽车、机械设备和航空航天等行业的快速发展,轴承钢的需求量不断增加,市场规模呈现出增长趋势。
据统计数据显示,近几年轴承钢行业市场规模平均年增长率超过10%,市场规模已达到数百亿元。
二、市场竞争加剧随着市场规模不断扩大,轴承钢生产企业数量也在增加,市场竞争日益激烈。
国内轴承钢市场主要由大型钢铁企业和专业生产厂家占据,这些企业在技术研发、生产工艺和产品品质上有一定的优势。
同时,国外轴承钢产品也在中国市场上有一定份额,国内企业面临来自国内外两方面的竞争压力。
三、产品结构优化随着技术的进步和市场需求的变化,轴承钢的产品结构也在发生变化。
传统的普通轴承钢已经不能满足高要求的应用场景,高精度、高耐磨、高强度和高温耐受性成为市场需求的新趋势。
企业需要加大对新材料、新工艺的研发力度,推动产品结构的优化和升级,以适应市场需求的变化。
四、品牌建设与市场营销在市场竞争激烈的环境下,品牌建设和市场营销对于企业的竞争力至关重要。
企业需要通过创新研发、产品质量保证以及市场推广等手段,提升品牌影响力,增加市场份额。
同时,加强与客户的合作,建立长期稳定的合作关系,提供个性化的产品和服务,可以有效提升企业在市场中的竞争力。
五、绿色发展与环保要求随着社会对环境保护和可持续发展的需求增加,轴承钢行业也面临着环保要求的提升。
企业需要加强资源节约和环境保护意识,推动绿色发展,减少环境污染和资源浪费。
同时,加强研究和开发低合金、低含碳和高强度的环保型轴承钢产品,提高产品竞争力。
六、国际市场拓展随着中国经济的快速发展,国内轴承钢市场已经基本饱和,市场增长空间有限。
为了寻求更大的发展机会,企业需要加大对国际市场的拓展,开拓海外市场。
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轴承钢的生产现状与发展1 前言滚动轴承是重要的机械基础件,在宇航、军工、机械制造、铁路运输以及汽车制造等行业中应用十分广泛。
它在很大程度上决定了装备的精度、性能、寿命与可靠性。
轴承钢是重要的特钢品种,其纯净度和组织均匀性是影响轴承寿命的重要因素。
含1.0%C、1.5%Cr的GCr15滚珠轴承钢是专用钢中质量要求最为苛刻的钢种,该钢种是19世纪末发明的,100年来,成分基本没变化,而质量提高了很多,它是发达国家中在生产、科研方面投入人力、物力最多的钢种,一向被认为是高质量钢的代表。
其冶炼方法,从30~40年代传统的酸性平炉、碱性平炉、碱性电弧炉单炼,60年代的钢包滴流脱气法和真空循环脱气法(RH)精炼,发展到今天的综合炉外精炼工艺(LF+RH、LF+VD等),使钢中氧含量及其它有害元素的含量大幅度降低,疲劳寿命猛增,例如瑞典SKF公司是世界公认的轴承及轴承钢生产“王国”,质量居全球之冠,它们80年代创建的SKF-MR法(MR是熔炼加精炼的意思),使轴承钢的氧含量达到10×10-6以下,日本山阳特殊钢公司从60年代起经过整整30~40年的努力,到80年代末,最终形成了90tEAF-LF-RH-CC工艺生产轴承钢,氧含量达到5.0×10-6左右。
经过几十年的发展,中国目前不仅已经成为轴承钢生产大国,形成了几条轴承钢生产工艺路线,即EF+LF+VD、EF+V AD、EF+吹氩或喂丝工艺路线等,年产轴承钢80万吨左右(日本60万吨、瑞典70万吨),基本能满足国内市场的需求,并有少量出口;而且其内部质量也接近或达到国际水平,如氧含量降到了10×10-6左右。
但是国产轴承钢与瑞典SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距,主要表现在以下三个方面:一是钢中微量杂质元素含量偏高;二是表面质量差(包括尺寸精度、表面裂纹和脱碳等);三是内部质量不稳定,波动范围大。
2 轴承的工作环境及对轴承钢的性能要求2.1工作环境轴承是由内、外套圈、滚动体(滚珠、滚柱或滚针)和保持器四部分组成,除保持器外,其余都是由轴承钢组成。
当轴承工作时,轴承内、外套圈,轴承滚动体间承受高频、变应力的作用。
轴承的工作条件十分复杂。
载荷集中作用在滚动体的很小面积上。
理论上讲对于滚珠,作用在一点上;而对于滚柱则作用在一条线上,并且滚动体与套圈间接触面积也很小(呈点/线接触),因此轴承零件在工作时,其滚动体和套圈表面的单位面积上要承受很大的压力,一般高达1500-5000N/mm2;轴承旋转时,还要承受离心力的作用,作用力随转速的增加而增大;滚动体和套圈间不仅存在滚动,而且还有滑动,所以在滚动体与套圈之间还存在着摩擦。
在以上几种力的综合作用下,在套圈或滚动体的表面上抗疲劳强度低的部位首先产生疲劳裂纹,最后形成疲劳剥落,使轴承破损失效。
轴承正常的破损形式是接触疲劳损坏,常见的还有塑性变形、压痕、磨损、裂纹等。
2.2性能要求轴承的寿命和可靠性虽然与轴承的设计、加工制造、润滑条件、安装、维护保养等因素有关,但轴承材料的高质量和可靠性是关键。
基于以上对轴承的工作条件和破损的分析,对轴承钢的性能应有如下要求:(1)高的纯净度和高均匀性;(2)足够的抗压强度和抗永久变形能力;(3)优良的接触疲劳性能;(4)高的耐磨性;(5)良好的尺寸稳定性;(6)良好的工艺性能。
对于在特殊条件下工作的轴承,还有特殊要求,如耐高温性能、耐低温性能、防腐蚀性能和抗磁性能等等。
3 微量元素对轴承钢质量的影响3.1氧图1 氧含量与寿命的关系瑞典SKF公司和日本山阳特殊钢公司对轴承钢氧含量与疲劳寿命的关系,做过大量的试验研究工作,得出了明确的结论,见图1~2。
Lund.T.等认为疲劳寿命与氧含量的关系为L10(相对寿命)=372〔O〕-1.6,即二次精炼钢(氧含量为10×10-6)的疲劳寿命是大气下熔炼钢(氧含量为40×10-6)的10倍。
上杉年一认为:精炼钢氧含量降到5×10-6,其疲劳寿命是非精炼钢的30倍,与真空自耗和电渣重熔钢相当。
大冶特殊钢股份有限公司近年来对此也做过一系列试验[15],结果表明,当精炼钢中氧含量降到20×10-6时,疲劳寿命是电弧炉大气下熔炼钢(氧含量为30×10-6)的1.5倍,15×10-6是2.0倍,8×10-6是3.0倍,接近电渣重熔钢的水平(见图2)。
轴承钢中的氧含量与疲劳寿命之间的关系,国内外的试验结果大体一致。
但是应当指图2 氧含量与疲劳寿命出的是,氧含量与疲劳寿命的关系是辩证的关系,不是绝对的,因为钢中氧含量的高低,实际上只能代表钢中氧化物夹杂数量的多少,它不能代表硫化物和氮化物量的高低,更不用说夹杂物的尺寸及分布了。
通常,一个轴承件的破坏,往往是由许多夹杂物中的一个大型夹杂物引起。
这些夹杂物有硫化物(A类)、氧化物(B、C、D类)和氮化物。
从这个意义上说,夹杂物的尺寸与分布对疲劳寿命影响最大。
因此,不同的冶炼方法,氧含量即使相同,其疲劳寿命也完全不一样。
图3表示各种不同炼钢方法生产的轴承钢弯曲疲劳极限与氧含量的关系,可以看出氧含量大约为20×10-6的钢材(LD+RH)疲劳极限相当好,而采用硅钙处理的钢材(EF+RH)尽管氧含量很低,5~10×10-6,由于其形成了危害严重的CaO类夹杂,疲劳极限并不高,冶钢公司的试验也证明了这一点,虽然电渣重熔钢的氧含量(18.6×10-6)和夹杂物含量较高,但它的夹杂尺寸细小,分布均匀,它的疲劳寿命比低氧含量(8.2×10-6)炉外精炼钢高。
据此,只能将氧含量看作是特定工艺范围内疲劳极限的一个相关参数。
只有在同一冶炼方法和大量试验条件下,才有可能确定氧含量和疲劳性能之间的关系。
3.2硫峰公雄认为:(.%.)%(.%.)02100030210007O S O -≤≤+,硫对性能没有影响。
关于硫对疲劳寿命的影响,目前还存在着意见分歧,归纳起来有以下三种观点[16~20]:一种认为适当提高钢中硫化物含量有利于寿命的提高;另一种观点认为硫化物含量增加会降低寿命;还有一种观点则认为硫化物含量与疲劳寿命关系不大。
认为硫化物有益的观点,常用“共生理论”来解释之。
这种理论认为钢液在凝固过程中,低熔点的硫化物粘附在氧化物表面上,形成硫化物包围氧化物的共生夹杂,它能够松弛拉应力,并能够进行协调变形,从而减少氧化物的有害作用,但是这种理论是建立在钢中氧化物夹杂较多的前提下。
从本世纪70年代初期以来,许多研究结果都指出适当提高钢中MnS 类硫化物的含量对滚珠轴承的接触疲劳寿命至少是无害的,甚至是有益的。
Tricot 认为蝶形裂纹源总是以氧化物夹杂为核心,他报道过一个只有单翼的蝶形裂纹源,另一翼之所以没有形成,是因为该处有硫化物包覆于氧化物上(见图4)。
Eneke 也持相似的观点。
他认为:当氧化物夹杂全部为硫化物包覆时,滚珠轴承的接触疲劳寿命最长。
瑞典SKF 公司曾经是世界上最高质量滚珠轴承钢的生产者。
当时他们的产品主要是在酸性平炉中用硅还原法冶炼的。
其氧含量约为25~50×10-6,硫含量在0.018%以上。
和碱性电弧炉钢比较,其特点之一是90%的夹杂为硫化物和氧硫化物。
按上述研究,这被认为就是其寿命高的原因。
但必须看到,这些观点只在有限的条件下才值得重视。
一方面,是因为硫化物包覆氧化物并非仅靠控制氧硫比就一定能实现。
凝固速率也会影响硫化物在氧化物上析出的过程。
在热加工和热处理温度下,已形成的硫化物“膜”有可能部分再次溶于钢的基体。
由于硫化物和氧化物变形抗力的差异,热加工时“膜”还可能被挤图3 不同炼钢工艺的GCr15钢中总氧含量与弯曲疲劳极限的关系图4 硫化物阻止蝶形开裂萌发一例(只有 单翼的蝶裂)掉,这些因素对高硫轴承钢寿命测定值分散度大看来是有影响的。
另一方面,所谓用硫化物包覆氧化物可提高滚珠轴承的寿命只是相对的。
即硫化物的危害性相对于氧化物的较小一些。
然而不可否认它也是杂质,同样也会破坏钢基体组织的连续性与均匀性。
随着酸性平炉的逐渐淘汰及炉外精炼技术的广泛应用,现在滚珠轴承钢的含氧量水平已可降到5×10-6,氧化物夹杂大大减少。
Cogne等指出[18]:在这种条件下硫化物的破坏作用自然也就会显现出来(见图5)。
Tardy等发现实际上有两个影响因素:[%O]和[%O]/[%S]。
[%O]/[%S]恒定,[%O]低者其接触疲劳寿命高。
但值得注意:硫与氧相似,它也只能代表钢中硫化物夹杂的数量,不能代表其尺寸和分布。
这是由于钢中硫化物含量较低,绝不意味着大颗粒夹杂物完全消失,因为钢在凝固过程中,夹杂物存在着聚集、长大的条件。
特别是硫化物夹杂,由于它容易产生偏析,其尺寸的大小与钢锭的重量、钢液的浇铸温度更为密切。
例如日本山阳特殊钢公司已将钢中的硫含量降到了很低的程度(0.002%),但它的硫化物级别并不很低,平均为1.34级。
现在有些特殊用钢,为了有利于切削加工,要求钢中含有一定数量的硫(0.02~0.06%),同时要求其硫化物细小分散,级别要低。
因为要改善钢中硫化物的尺寸和分布,使其变得细小分散,必须注意凝固条件,应尽量将浇铸温度降低,以减少硫化物偏析。
3.3钙钙在轴承钢中主要是以铝酸钙、硅铝酸钙、硫化钙等形式存在。
这种夹杂物与其它夹杂物不同,热加工时既不变形,也不会破碎。
在球状夹杂两侧经常可以看到“孔穴”,此处较易造成应力裂纹。
在氧含量很低的轴承钢中,钙可部分替代硫化锰中的锰。
富钙硫化物的韧性很差,同氧化物相似,起产生裂纹的作用。
含CaO的点状夹杂物经常是轴承钢产生裂纹的源泉,佩特尔森(Peterson)根椐点状夹杂就是裂纹的假设。
提出了下列疲劳极限与夹杂尺寸的关系式:) 1(115.0R RS m Nα+-+=(1)式中:S N:疲劳极限,MN/m2;R m:材料的抗拉强度,MN/m2;a:点状夹杂的周长,um;R:点状夹杂的半径,um。
利用上式所作的预测值和实测结果基本吻合,由此证明点状夹杂的确是轴承疲劳寿命降低的直接原因,夹杂尺寸愈大,疲劳寿命愈短。
对有些钢种而言,为了提高钢材的机械加工性能,并改善非金属夹杂物的形态与分布,图5 夹杂物类型对轴承钢的有害程度在冶炼过程中有意向钢中加钙。
但对轴承钢而言,残留钙不是有意添加的,而是来源于与钢水接触的熔渣和炉衬。
轴承钢如果采用Ca 或Ca -Si 脱氧,钢中必将产生危害性极大的D 类球状夹杂物,使其疲劳寿命大幅度降低。
因此,在很多国家的轴承钢标准中都规定(如瑞典SKF 、美国ASTM 标准等),不能用Ca 或Ca -Si 脱氧。
3.4其它残余元素关于滚珠轴承钢中的有害元素,除了氧、硫、钙之外,近来钛与氮也备受关注,因为它引入TiN 夹杂,其危害甚至比等粒度的刚玉更大(见图5)。