轴承钢材料及热处理21 ppt课件
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滚动轴承零件材料及热处理工艺
6.良好的尺寸稳定性 滚动轴承系精密的机械零件，其精度是以微米为计算单位的。在 长期的保存和使用中，因内在组织发生变化或应力变化会引起尺寸发生 变化，导致轴承丧失精度。这就要求轴承用钢应具有较好的尺寸稳定性。 7.一定的防锈性能 滚动轴承的生产工序繁多，周期长，而成品亦需长期存放，故要 求制造轴承用钢应具有一定的防锈性能，以便轴承零件在生产流程中和 轴承保存期间不致锈蚀。 8.良好的工艺性能 轴承生产过程中，要经过很多道冷、热加工工序。要求轴承应具 有良好的工艺性能，如：冷、热成型性能；切削性能；磨削性能；热处 理性能等，以便适应大批量、高效率、高质量的生产需要。 另外对于特殊工作条件下使用的轴承，对其用钢还必须提出相应的特 殊性能要求如耐高温性能、抗腐蚀性能等等。
2.渗碳轴承钢
常用的渗碳轴承钢有G20Cr2Ni4A、 G20CrNi2MoA 、G20CrNiMoA。用于制造承受冲 击载荷较大的汽车、铁路货车轴承、轧机轴承等。渗碳轴承钢实际上是低碳优质合金结构 钢，含有较低的碳和一定量的合金元素。经渗碳淬火回火等热处理工序后，表面硬度为 58—62HRC心部25—45HRC。表面耐磨性较好，且心部又具有良好的韧性。用这类钢制 造的轴承，即可以承受较大的冲击载荷，又具有较高的耐磨性和抗接触疲劳强度。
二、滚动轴承常用材料和性能
目前滚动轴承套圈和滚动体常用的钢种有高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢、耐 腐蚀轴承钢、高温轴承钢、防磁轴承钢和中碳合金钢。我国生产的铬轴承钢牌号 及其化学成份见下表。 轴承钢牌号及化学成份 %
牌号 C Si Mn Cr Mo P S 不大于 GCr4 0.95 ～ 1.05 GCr15 0.95 ～ 1.05 GCr15SiMn 0.95 ～ 1.05 GCr15SiMo 0.95 ～ 1.05 GCr18Mo 0.95 ～1.05 0.20 ～ 0.40 0.15 ～ 0.30 0.15 ～ 0.35 0.45 ～ 0.75 0.65 ～0.85 0.15 ～ 0.30 0.25 ～ 0.45 0.95 ～ 1.25 0.20 ～ 0.40 0.25 ～ 0.40 0.35 ～ 0.50 1.40 ～ 1.65 1.40 ～ 1.65 1.40 ～ 1.70 1.65 ～ 1.95 0.10 0.30 ～ 0.40 0.15 ～ 0.25 0.025 0.020 0.25 0.25 0.027 0.020 0.30 0.25 0.10 ≤ 0.025 0.025 0.30 0.25 0.08 ≤ 0.025 0.025 0.30 0.25 ≤ 0.025 0.020 0.25 0.20 Ni Cu
轴承零件的热处理.2021优秀PPT文档
奥氏体具有较高的塑性，屈服强度低，很容 易塑性变形。
2.3 渗碳体——Fe3C,铁原子和碳原子构成的 化合物（碳化物），正火晶系。
渗碳体的硬度很高，强度很大，显脆性。
一次渗碳体是残留化合物，是钢加热进行奥 氏体化时，未完全融化的碳化物；
二次渗碳体是析出碳化物，是钢在完成奥氏 体化后，冷却过程中从奥氏体中析出的碳化 物。
总之，通过热处理改变珠光体中碳化物的形状、粗细和分布， 可以控制钢的强度和硬度，在相同的抗拉强度下，球状的珠 光体比片状的疲劳强度有所提高。
2.5 马氏体——C在α－Fe中的过饱和固溶体， 体心正方晶体。
马氏体最主要的特征就是高硬度、高强度， 其硬度随着马氏体中碳含量的增加而升高， 当碳含量达到0.6%时，淬火钢的硬度接近最 大值，但塑性和韧性却明显下降。
3)为了满足特殊要求的造成性能 有些轴承 产品要求抗回火性能好，即在淬火后经 200~250℃回火仍需保持较高的硬度。可以 对其施以正火，而后退火。这样可以获得极 细的珠光体组织，这种组织淬火后硬度高、 抗回火性能好。
3.3 正火的工艺
正火工艺的关键在于选择加热温度和冷却方法。由 于正火的目的、正火前显微组织中碳化物的形态以 及套圈的壁厚不同，正火采用的温度及冷却方法也 有所差异，下表作一简介：
3) 若淬火前的原始组织为粗粒状、片状及粗片状的珠光体， 则其过热敏感性大，加热温度不易控制，淬火后组织不均匀， 使工件易变形与开裂，机械性能低劣；另外，片状珠光体硬 度较球状珠光体高，塑性较差，切削阻力大，切削不易分离， 使加工表面粗糙度升高。零件的车加工精度很难保证，这种 原始组织必须经正火后再次退火处理。
1) 均匀的、细粒状的珠光体，比粗粒状、片状的、粗片状的 珠光体热处理加热温度范围窄，温度容易控制；且塑性好、 切削阻力小，便于切削加工。
2.3 渗碳体——Fe3C,铁原子和碳原子构成的 化合物（碳化物），正火晶系。
渗碳体的硬度很高，强度很大，显脆性。
一次渗碳体是残留化合物，是钢加热进行奥 氏体化时，未完全融化的碳化物；
二次渗碳体是析出碳化物，是钢在完成奥氏 体化后，冷却过程中从奥氏体中析出的碳化 物。
总之，通过热处理改变珠光体中碳化物的形状、粗细和分布， 可以控制钢的强度和硬度，在相同的抗拉强度下，球状的珠 光体比片状的疲劳强度有所提高。
2.5 马氏体——C在α－Fe中的过饱和固溶体， 体心正方晶体。
马氏体最主要的特征就是高硬度、高强度， 其硬度随着马氏体中碳含量的增加而升高， 当碳含量达到0.6%时，淬火钢的硬度接近最 大值，但塑性和韧性却明显下降。
3)为了满足特殊要求的造成性能 有些轴承 产品要求抗回火性能好，即在淬火后经 200~250℃回火仍需保持较高的硬度。可以 对其施以正火，而后退火。这样可以获得极 细的珠光体组织，这种组织淬火后硬度高、 抗回火性能好。
3.3 正火的工艺
正火工艺的关键在于选择加热温度和冷却方法。由 于正火的目的、正火前显微组织中碳化物的形态以 及套圈的壁厚不同，正火采用的温度及冷却方法也 有所差异，下表作一简介：
3) 若淬火前的原始组织为粗粒状、片状及粗片状的珠光体， 则其过热敏感性大，加热温度不易控制，淬火后组织不均匀， 使工件易变形与开裂，机械性能低劣；另外，片状珠光体硬 度较球状珠光体高，塑性较差，切削阻力大，切削不易分离， 使加工表面粗糙度升高。零件的车加工精度很难保证，这种 原始组织必须经正火后再次退火处理。
1) 均匀的、细粒状的珠光体，比粗粒状、片状的、粗片状的 珠光体热处理加热温度范围窄，温度容易控制；且塑性好、 切削阻力小，便于切削加工。
轴承钢的热处理
轴承钢材料的化学热处理(1)钢渗的碳将碳原子渗入钢件表层常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性(2)钢渗的氮将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性(3)钢的氰化将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件，也可用于高速钢刀具提高钢件表层的硬度和耐磨性8．发黑将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢由于材料和其他因素的影响，发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6～O．8µm 防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力。
轴承钢材料的热处理钢铁材料的一般热处理1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。
防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900ºC)以上30—50ºC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却) 细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650ºC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却) 消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60ºC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。
PPT-滚动轴承钢及其热处理
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3
二、滚动轴承钢的化学成分及应用
B、合金元素：主要加入Cr以提高淬透性、形成 、合金元素：主要加入 以提高淬透性 以提高淬透性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、提高抗 蚀性， 蚀性，不同牌号含量 0.4 ～1.65﹪；加入 Si、Mn ﹪ 、 提高淬透性； 提高淬透性、 提高淬透性；加入 Mo提高淬透性、提高抗回火稳 提高淬透性 定性；加入RE改善夹杂物的形态分布 细化晶粒、 改善夹杂物的形态分布、 定性；加入 改善夹杂物的形态分布、细化晶粒、 提高韧性。 提高韧性。 C、高的冶金质量：应具有高的纯洁度和良好的 、高的冶金质量： 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、碳化物偏 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、 析度等严格控制。 析度等严格控制。
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二、滚动轴承钢的化学成分及应用
代表牌号如GCr15、GCr15SiMn，见GB/T 、 代表牌号如 ， 18254《高碳铬轴承钢》。 《高碳铬轴承钢》 （2）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 ）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 3、渗碳轴承钢 、 成分属优质渗碳钢，牌号如G20CrMo、 成分属优质渗碳钢，牌号如 、 G20CrNiMo，见GB/T3203《渗碳轴承钢技术条 ， 《 件》。 主要用于制造承受强烈冲击载荷或大型机械用轴 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、机车轴承 等。
轴承的材料及热处理ppt实用资料
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（二）轴承钢热处理
1)始锻温度：1150(1120)℃，终缎温度：850(800)℃。 2)锻造前清除表面缺陷，尽量预热后再快速加热。 3)温加工时，应避免200-400℃的蓝脆区。热加工时，应避 免进入高温脆区(大于1250℃)。应尽量避免进入热脆区 (800-950℃)。
2)球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。
A 水：一般温度不超过40℃，不得有油，肥皂等杂质。
3)各种轴承钢淬火与+低脂温回润火及滑硬正度 常，能在较大冲击振动条件下使用，如机车车辆
用GCr15SiMn和ZGCr15SiMn材料制造的套圈和滚子为HRc60-64,钢球为HRc60-66。
三、我国轴承材料及热处理的发展方向预测
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（一）套圈与滚动体材料
1.高碳铬轴承钢
C 油：包括机油，锭子油，变压器油，柴油等。 退火：是生产中常用的预备热处理工艺，是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺 。
三（、一我 ）国套轴圈承与材滚料动典及体型热材处料牌理的号发展：方G向C预测r15、GCr15SiMn、ZGCr15、ZGCr15SiMn
度为-40-130℃范围，经高温回过火后，其适应工作温度可 高达250℃。
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（一）套圈与滚动体材料
（一）套圈与滚动体材料 （一）套圈与滚动体材料
22.渗碳碳轴轴承承钢钢
退火：是生产中常用的预备热处理工艺，是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺
（一）套圈与滚动体材料
轴承钢的工作条件和热处理
轴承钢（含碳量约0.95～1.10%，含铬量0.5～1.65%）工作条件、性能要求轴承钢的工作条件和热处理特 点 与 热 处 理GCr9GCr15GCr15SiMn GSiMnV GMnMoVRE GSiMnMoV GSiMnVRE GSiMnMoVRE GMnMoV 承受高压而集中的周期性交变负荷，同时不但存在着转动，而且还有由于滑动产生极大的摩擦。
要求高而均匀的硬度和耐磨性、高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性，同时在大气或润滑剂中具有一定的抗蚀能力轴承钢应具有足够的淬透性，并对钢的组织均匀性、 碳化物的分布状况，脱碳程度都有严格要求，还需保证尺寸的稳定性。
它的热处理一般首先进行球化退火，然后淬火加低温回火，得到回火马氏体和分布均匀的细粒渗碳体，加上少量的残余奥氏体，回火后硬度为HRC61～65。
对于精密零件和精密轴承淬火后立即进行-70℃以下的冷处理，以尽量减少钢中的残余奥氏体，并在磨削后再进行低温时效。
GCr15：有优良的硬化性和耐磨性，也适宜表面淬硬，淬后硬度≥HRC64，水冷却时，淬裂倾向严重。
表面淬火时，需严格控制加热温度和冷却。
840℃油或热碱淬，200℃回火硬度HRC58～62，当截面为φ65毫米，840℃油淬，620℃回火，硬度HB269～286，150～170℃回火，HRC62～65.通常说的轴承钢是指高碳铬钢，尺寸较大的轴承可采用铬锰硅钢，承受冲击负荷较大的轴承采用20Cr、18CrMnTi、20Cr2Ni4A等合金渗碳钢的也较多。
《轴承的材料及性能》课件
轴承的选用
根据使用要求进行选材
详细讨论根据机械使用要求选择适合的轴承材料。
根据工作条件进行选型
了解如何根据工作条件选择合适的轴承类型和尺寸。
轴承的维护
1
清洗保养
学习如何正确清洗和保养轴承，以延长其寿命。
2
换油周期
了解轴承换油的周期，以确保其正常运行。
3
检查和更换
探索轴承的检查和更换方法，以预防故障。
《轴承的材料及性能》 PPT课件
本课件将介绍轴承的材料及性能，包括轴承的概述、材料、性能、选用和维 护等方面的内容。
轴承的概述
定义和作用
了解轴承的定义及其在机械中的作用。
分类和基本结构
探索不同类型的轴承以及它们的基本结构。
轴承的材料
金属材料
探索轴承常用的金属材料，包括铜合金、铅合金、铝 合金和钢铁材料。
4
轴承故障分析
分析轴承故障原因及其解决方法。
结语
轴承材料和性能的重要性
强调轴承材料和性能对机械运行的重要性。
轴承的正确使用和维护可以延长寿命
总结正确使用和维护轴承的好处。
非金属材料
了解轴承常用的非金属材料，包括塑料材料、涂层材 料和陶瓷材料。源自轴承的性能1 载荷能力
2 疲劳寿命
了解轴承的动载荷和静载荷，并探讨如何评估和 提高其载荷能力。
介绍轴承的疲劳寿命及其影响因素。
3 摩擦和磨损
4 噪声和振动
研究轴承中摩擦和磨损的机制以及如何减少它们。
了解轴承产生噪声和振动的原因，并探索减少噪 声和振动的方法。
轴类零件的材料、毛坯及热处理(共8张PPT)
轴类零件的材料、毛坯及热处理
为有了些获 大得型较轴粗好或的结车综构合复时力杂学的产性轴能采生，用轴铸的常件需残要调余质处理应。 力；毛坯余量小时，调质可安排在粗车之
对于氮化钢（如38CrMoAl），需在渗氮之前进行调质和低温时效处理。
轴有最些常 大用型的轴前毛或坯结进是构圆复行棒杂料的。和轴锻采如件用铸要件 进行表面淬火，一般安排在精加工之前，以可纠
圆棒料 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件
锻件
精密机械制造基础
有些大型轴或结构复杂的轴采用铸件
铸件
精密机械制造基础
锻件
三、轴的热处理
精密机械制造基础
为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。毛
为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。
轴轴最类常 零用件的材坯毛料坯常余是用圆4量5棒钢料、大和40锻C时件r、球，墨铸调铁等质。 一般安排在粗车之后、半精车之前密机械制造基础
一、轴的材料 轴类零件材料常用45钢、40 Cr、球墨铸铁等。40Cr、球墨铸铁
45号钢
40Cr
球墨铸铁
精密机械制造基础
二、轴的毛坯 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件
毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 对精度要求高的轴，在淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理（在160℃油中进行长时间的低温时效），以保证尺寸精度。 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 对精度要求高的轴，在淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理（在160℃油中进行长时间的低温时效），以保证尺寸精度。 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件 如要进行表面淬火，一般安排在精加工之前，以可纠正淬火引起的局部变形。 轴类零件材料常用45钢、40 Cr、球墨铸铁等。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 轴类零件的材料、毛坯及热处理 毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 毛坯余量小时，调质可安排在粗车之前进行。
为有了些获 大得型较轴粗好或的结车综构合复时力杂学的产性轴能采生，用轴铸的常件需残要调余质处理应。 力；毛坯余量小时，调质可安排在粗车之
对于氮化钢（如38CrMoAl），需在渗氮之前进行调质和低温时效处理。
轴有最些常 大用型的轴前毛或坯结进是构圆复行棒杂料的。和轴锻采如件用铸要件 进行表面淬火，一般安排在精加工之前，以可纠
圆棒料 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件
锻件
精密机械制造基础
有些大型轴或结构复杂的轴采用铸件
铸件
精密机械制造基础
锻件
三、轴的热处理
精密机械制造基础
为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。毛
为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。
轴轴最类常 零用件的材坯毛料坯常余是用圆4量5棒钢料、大和40锻C时件r、球，墨铸调铁等质。 一般安排在粗车之后、半精车之前密机械制造基础
一、轴的材料 轴类零件材料常用45钢、40 Cr、球墨铸铁等。40Cr、球墨铸铁
45号钢
40Cr
球墨铸铁
精密机械制造基础
二、轴的毛坯 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件
毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 对精度要求高的轴，在淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理（在160℃油中进行长时间的低温时效），以保证尺寸精度。 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 对精度要求高的轴，在淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理（在160℃油中进行长时间的低温时效），以保证尺寸精度。 轴最常用的毛坯是圆棒料和锻件 如要进行表面淬火，一般安排在精加工之前，以可纠正淬火引起的局部变形。 轴类零件材料常用45钢、40 Cr、球墨铸铁等。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 为了获得较好的综合力学性能，轴常需要调质处理。 轴类零件的材料、毛坯及热处理 毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 毛坯余量大时，调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以消除粗车时产生的残余应力； 毛坯余量小时，调质可安排在粗车之前进行。
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轴承钢材料及热处理2
二:轴承钢的生产过程
高碳铬轴承钢制造的零件：
套圈：热轧不退火棒材 锻造 球化退火 车削 热处理淬回火 （贝氏体淬火） 磨削 附加回火 磨削 装配
滚动体：热轧不退火棒材 热冲（锻造） 球化退火 车削 热处 理淬回 火 磨削 （附加回火） 磨削 装配
退火棒材 冷冲 车削 热处理淬回火 磨削 （附加
≤0.0015
≤0.0015 ≤0.05
≤0.0015 ≤0.05 ≤0.003
轴承钢材料及热处理2
SKF3
≤0.0015 ≤0.05 ≤0.003 ≤0.001 ≤0.040 ≤0.030 ≤0.005 ≤0.002
常用轴承钢的化学成分（重量%）
成分
C
Si
Mn Cr
P
S
Ni
Cu Mo
牌号
GCr15 GCr15SiMn GCr18Mo G20CrNiMo G20CrNi2Mo G20Cr2Ni4
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.65 ≤0.015 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.25
≤0.30
中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%）
元素
Ni+Cu O Al Ti Ca
As Sn Sb Pb
GCr15
≤0.50 ≤0.0015
SUJ2
52100
100Cr6
轴承钢材料及热处理2
20100720
轴承钢的牌号及用途 轴承钢的生产 轴承零件的热处理 轴承钢的热处理检验 常见质量问题及处理
轴承钢材料及热处理2
:轴承钢的牌号及化学成分
轴承钢分类:
轴承钢一般可分为高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢, 不锈轴承钢,回转支承轴 承用钢和特殊性能钢.
类别
型号
高碳铬轴承钢
100CrMn6 SKF2
GCr18Mo G20CrNiMo
100CrMo7 SKF24 8620 SNCM220 21NiCrMo2 2506
G20CrNi2Mo 4320 SNCM22
G20Cr2Ni4 3316 SNC815 14NiCr14
轴承钢材料及热处理2
中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%）
1.401.65
1.651.95
0.350.65
0.350.65
1.251.75
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 20
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0. 30
≤0. 30
≤0. 25
0.400.70
9Cr18 9Cr18Mo 1Cr13～4Cr13
42CrMo 5CrMnMo 50Mn
Cr4Mo4V QBe2
轴承钢材料及热处理2
:轴承钢的牌号及化学成分
常用轴承钢世界主要国家的牌号(化学成分相近):
中国
美国
日本
德国
SKF
GCr15
52100 SUJ2
100Cr6 SKF3
GCr15SiMn 52100.1
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.60 ≤0.015 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.25
≤0.25
≤0.30
轴承钢材料及热处理2
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.60 ≤0.010 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.30
≤0.30
渗碳轴承钢
不锈轴承钢
回转支承轴承用 钢 特殊性能钢
钢
种
GCr15 GCr15SiMn GCr15SiMo GCr18Mo
G20CrMo(A) G20CrNiMo(A)(C-8620) G20CrNi2Mo(A)(C-4320) G20Cr2Ni4(A) G10CrNi3Mo(A)(E-9310) G20Cr2Mn2Mo(A)
厂、上钢五厂、郑州永通、西宁特钢、无锡特钢、重钢、本钢等。
轴承钢材料及热处理2
二:轴承钢的生产过程
材料及热处理标准主要有GB/T18254-2002,JB/T1255-2001, JB/T8881- 2001等.
高碳铬轴承钢棒材交货状态主要有热轧退火棒材/ 热轧不退火棒材 ( 锻件)/ 冷拔退火棒材等，渗碳轴承钢是热轧（正火）材。
回火）
磨削 装配
渗碳轴承钢制造的零件：
套圈及滚动体：棒材 锻造（冷热冲） 正火 车削 渗碳淬回火 （高温回火+热处理淬回火） 磨削 装配
轴承钢材料及热处理2
一.热处理概念
热处理:将金属材料加热至一定的温度,保温一定的时间,然后以一定的
速度冷却下来的工艺方法. 金属材料通过正确的热处理方法,可以获得所需的性能.
0.951.05
0.951.05
0.951.05
0.170.23
0.170.23
0.170.23
0.150.35
0.450.75
0.200.40
0.150.40
0.150.40
0.150.40
0.250.45
0.951.25
0.250.40
0.600.90
0.400.70
0.300.60
1.401.65
德国
JIS
DIN
SCM440 42CrMo4
法国 NF 42CD4
瑞典 SS14 2244
1053
SKT5 S50C
40CrMn Mo7
1674
轴承钢材料及热处理2
二:轴承钢的生产过程
冶炼 浇铸 扩散退火 清理 开坯 轧制 火)
(球化退
我国轴承钢材料的主要生产厂家有: 兴澄特钢、东北特钢、大冶钢
1.602.00
3.253.75
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.10
≤0.10
0.150.25 0.150.30 0.200.30
轴承钢材料及热处理2
回转支承轴承用钢
各国编号对照:
中国 GB 42CrMo
5CrMn℃
加热
T 保温
冷却
0 t
轴承钢材料及热处理2
二.热处理工艺(1)
1.退火:
•定义:将材料加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却下来的方法. •目的:消除内应力,降低硬度,便于车削加工;改善组织,为最终热处理做组织准备. •工艺方法:扩散退火,去应力退火,再结晶退火,（等温）球化退火,时效处理等. 特别要注意等温球化退火的快冷阶段，防止网状碳化物的析出及退火组织的不均 匀。
元素 GCr15
SUJ2
52100
100Cr6
SKF3
C
0.95-1.05
Si
0.15-0.35
Mn 0.25-0.45
Cr 1.40-1.65
S
≤0.025
P
≤0.025
Mo ≤0.10
Ni
≤0.30
Cu ≤0.25
0.95-1.10
0.15-0.35
≤0.50 1.30-1.60 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.08 ≤0.25
二:轴承钢的生产过程
高碳铬轴承钢制造的零件：
套圈：热轧不退火棒材 锻造 球化退火 车削 热处理淬回火 （贝氏体淬火） 磨削 附加回火 磨削 装配
滚动体：热轧不退火棒材 热冲（锻造） 球化退火 车削 热处 理淬回 火 磨削 （附加回火） 磨削 装配
退火棒材 冷冲 车削 热处理淬回火 磨削 （附加
≤0.0015
≤0.0015 ≤0.05
≤0.0015 ≤0.05 ≤0.003
轴承钢材料及热处理2
SKF3
≤0.0015 ≤0.05 ≤0.003 ≤0.001 ≤0.040 ≤0.030 ≤0.005 ≤0.002
常用轴承钢的化学成分（重量%）
成分
C
Si
Mn Cr
P
S
Ni
Cu Mo
牌号
GCr15 GCr15SiMn GCr18Mo G20CrNiMo G20CrNi2Mo G20Cr2Ni4
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.65 ≤0.015 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.25
≤0.30
中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%）
元素
Ni+Cu O Al Ti Ca
As Sn Sb Pb
GCr15
≤0.50 ≤0.0015
SUJ2
52100
100Cr6
轴承钢材料及热处理2
20100720
轴承钢的牌号及用途 轴承钢的生产 轴承零件的热处理 轴承钢的热处理检验 常见质量问题及处理
轴承钢材料及热处理2
:轴承钢的牌号及化学成分
轴承钢分类:
轴承钢一般可分为高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢, 不锈轴承钢,回转支承轴 承用钢和特殊性能钢.
类别
型号
高碳铬轴承钢
100CrMn6 SKF2
GCr18Mo G20CrNiMo
100CrMo7 SKF24 8620 SNCM220 21NiCrMo2 2506
G20CrNi2Mo 4320 SNCM22
G20Cr2Ni4 3316 SNC815 14NiCr14
轴承钢材料及热处理2
中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%）
1.401.65
1.651.95
0.350.65
0.350.65
1.251.75
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 25
≤0.0 25
≤0.0 20
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0.0 30
≤0. 30
≤0. 30
≤0. 25
0.400.70
9Cr18 9Cr18Mo 1Cr13～4Cr13
42CrMo 5CrMnMo 50Mn
Cr4Mo4V QBe2
轴承钢材料及热处理2
:轴承钢的牌号及化学成分
常用轴承钢世界主要国家的牌号(化学成分相近):
中国
美国
日本
德国
SKF
GCr15
52100 SUJ2
100Cr6 SKF3
GCr15SiMn 52100.1
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.60 ≤0.015 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.25
≤0.25
≤0.30
轴承钢材料及热处理2
0.93-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45 1.35-1.60 ≤0.010 ≤0.025 ≤0.10 ≤0.30
≤0.30
渗碳轴承钢
不锈轴承钢
回转支承轴承用 钢 特殊性能钢
钢
种
GCr15 GCr15SiMn GCr15SiMo GCr18Mo
G20CrMo(A) G20CrNiMo(A)(C-8620) G20CrNi2Mo(A)(C-4320) G20Cr2Ni4(A) G10CrNi3Mo(A)(E-9310) G20Cr2Mn2Mo(A)
厂、上钢五厂、郑州永通、西宁特钢、无锡特钢、重钢、本钢等。
轴承钢材料及热处理2
二:轴承钢的生产过程
材料及热处理标准主要有GB/T18254-2002,JB/T1255-2001, JB/T8881- 2001等.
高碳铬轴承钢棒材交货状态主要有热轧退火棒材/ 热轧不退火棒材 ( 锻件)/ 冷拔退火棒材等，渗碳轴承钢是热轧（正火）材。
回火）
磨削 装配
渗碳轴承钢制造的零件：
套圈及滚动体：棒材 锻造（冷热冲） 正火 车削 渗碳淬回火 （高温回火+热处理淬回火） 磨削 装配
轴承钢材料及热处理2
一.热处理概念
热处理:将金属材料加热至一定的温度,保温一定的时间,然后以一定的
速度冷却下来的工艺方法. 金属材料通过正确的热处理方法,可以获得所需的性能.
0.951.05
0.951.05
0.951.05
0.170.23
0.170.23
0.170.23
0.150.35
0.450.75
0.200.40
0.150.40
0.150.40
0.150.40
0.250.45
0.951.25
0.250.40
0.600.90
0.400.70
0.300.60
1.401.65
德国
JIS
DIN
SCM440 42CrMo4
法国 NF 42CD4
瑞典 SS14 2244
1053
SKT5 S50C
40CrMn Mo7
1674
轴承钢材料及热处理2
二:轴承钢的生产过程
冶炼 浇铸 扩散退火 清理 开坯 轧制 火)
(球化退
我国轴承钢材料的主要生产厂家有: 兴澄特钢、东北特钢、大冶钢
1.602.00
3.253.75
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.2 5
≤0.10
≤0.10
0.150.25 0.150.30 0.200.30
轴承钢材料及热处理2
回转支承轴承用钢
各国编号对照:
中国 GB 42CrMo
5CrMn℃
加热
T 保温
冷却
0 t
轴承钢材料及热处理2
二.热处理工艺(1)
1.退火:
•定义:将材料加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却下来的方法. •目的:消除内应力,降低硬度,便于车削加工;改善组织,为最终热处理做组织准备. •工艺方法:扩散退火,去应力退火,再结晶退火,（等温）球化退火,时效处理等. 特别要注意等温球化退火的快冷阶段，防止网状碳化物的析出及退火组织的不均 匀。
元素 GCr15
SUJ2
52100
100Cr6
SKF3
C
0.95-1.05
Si
0.15-0.35
Mn 0.25-0.45
Cr 1.40-1.65
S
≤0.025
P
≤0.025
Mo ≤0.10
Ni
≤0.30
Cu ≤0.25
0.95-1.10
0.15-0.35
≤0.50 1.30-1.60 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.08 ≤0.25