轴承钢生产工艺
轴承制造工艺及装配ppt课件
ZYS·TCC 车削加工
车削加工
车削加工是轴承套圈的半成品加工，也可以说是成型加工。
车削加工的主要目的是：
1 使加工后的套圈与最终产品形状完全相同。
2 为后面的磨削加工创造有利条件。
车削 加工
集中工序法：在一台设备上完成所有的车削工序 小批量生产 分散工序法：在一台设备上完成某一种车削工序
大批量生产
ZYS·TCC 车削加工
套圈车削加工过程示意图
毛坯
内径 端面
外径 端面
磨削 端面
外圈
倒角 车沟 车槽
磨削
外径
精车
内径 内圈
倒角
车沟
设备一般都是轴承专用车床，按分散工序法的工序流程布置
ZYS·TCC 热处理
热处理
热处理是提高轴承内在质量的关键加工工序
热处理的主要目的是：
1 通过热处理使材料组织转变，提高材料机械性能。 2 提高轴承内在质量（耐磨性、强韧性），从而提高轴承使用寿命。
2 消除金属内在缺陷，改善金属组织，使金属流线分布合理，金 属紧密度好，从而提高轴承的使用寿命。
锻造 加工
热锻 —— 金属加热到再结晶温度以上
冷锻 —— 金属在室温下变形 温锻 —— 介于热锻与冷锻之间的金属变形
大量使用
很少采用 试验阶段
ZYS·TCC 锻造加工
锻造加工
外 圈
钢材
加热 下料
1050℃～1150 ℃
等终检 装配
等终检 装配
设备一般都是数控轴承专用磨床，按分散工序法的工序流 程布置
ZYS·TCC 轴承装配
轴承装配
轴承装配是轴承生产过程中的最后工序，对轴承性能具 有重要的影响。
轴承装配的主要目的是：
GCr15轴承钢冶炼工艺分析和讨论
表 3 钡合金和铝处理轴承钢接触疲劳试验结果比较
Table 3 Comparison of fatigue life test results of bearing steel treated by barium alloy and aluminium
工艺流程 EAF2LF 钡合金处理 EAF2LFV 铝脱氧
第 24 卷第 1 期 2003 年 1 月
特殊钢
SPECIAL STEEL
Vol. 24. No. 1 January 2003 · 33 ·
GCr15 轴承钢冶炼工艺分析和讨论
王忠英 韩建淮
(钢铁研究总院 ,北京 100081) (江苏淮钢集团有限公司)
王重海
(青海博世冶金技术研究所)
摘 要 采用非真空钢包精炼及钡合金处理轴承钢工艺 ,可使轴承钢氧含量降到 10 ×10 - 6以下 ,在钢的 氧含量为 8 ×10 - 6时 ,钡合金处理钢的疲劳寿命比铝处理钢高 63155 %。
关键词 高碳铬轴承钢 钡合金 脱氧 转炉 电弧炉
An Analysis and Discussion on Steelmaking Process for GCr15 Bearing Steel
西宁三炼
60t EAF260t VD2IC/ CC
LF2
235 ×265
抚顺特钢50t EAF260t LF2 VD2IC/ CC
280 ×320
北满特钢40t EAF240t LF2IC -
本钢特钢30t EAF240t LF2IC -
大连钢厂40t EAF240t LF2 VD2IC
郑州永通10t EAF220t LF2 CC
Material Index High Carbon Chromium Bearing Steel , Barium Alloy , Deoxidation , Converter , EAF
国外轴承钢钢坯生产工艺的创新
《 生产技术与工艺管理》第 １ ４卷
第１ 期 ２ ０ ０ ２年 ３ 月
・ 国外 科技 ・
国外 轴 承 钢 钢 坯 生 产 工 艺 的 创 新
史秉廉
ｌ 前言
① 高碳淬 火 轴承 类 ： 类轴 承使 用 高碳 这
钢并经 过 常规 淬 火和 回火热 处 理 ， 硬 度值 其 极高 ， 这类 轴 承有一 部分 是 经过 直接硬 化处 理 的 即仅 仅 通过 感 应 淬 火 热 处 理 工艺 使 轴
新 ： 艺将 会在 高级 钢 种 生 产 方 面迅 速得 到 亡
扩大 和发 展 。其所采 用 的措施 如表 ｌ 所示 。 在 工业 用 钢 方 面用 量 大 且要 求 较 高 的 钢 材就 是轴 承 钢 ， 个欧 洲市 场每 年需 要 的 整 轴 承钢 估计 在 ４ ０万 吨以上 ，其 中 ５ ％是用 ０ 在 生产机动 车方 面 。工 业上 使用 的轴 承种类
直 接 硬 化 处 理 的轴 承也 使 用 在 新 一 代 集成 感应器 的轴承上 。这种新 型轴承是 专 门
为 按 装在 大 型 载重 汽 车 车 轮 的 轴承 上 而 研
英 国有一 家 钢 铁 厂 它是 一 个 老 牌 的 高
级 轴 承钢 生产厂 家 ， 在它 已不用 电渣重 熔 现
制 出来 的。集 成感 应器 轴承 具有温度监 控 的 功能 ， 现在 已经广 泛地应 用 在严 格要 求 安全
②使 用 低 碳 钢 并 经表 面硬 化 处 理 的轴 承 类 ： 类 轴 承 只是 让 其表 面 淬硬 、 承 的 这 轴 芯部仍 保 留原有 的・ 能和柔韧性 。其操 作工 ｆ 生 艺是 ： 过渗 碳热 处理 使碳扩 散 到轴 承 的表 通
面部 分 。
轴承钢的生产与工艺技术
日本小仓钢厂连铸轴承钢的残余元素的控制
元素
含量
P
S
Cu
Ni
Ti
炉 数 143
143
143
平均值 /% 0.0084 0.0049 0.013
标准偏差 0.0015 0.0009 0.005
143 0.013 0.002
143 0.011 0.0003
13
A12O3夹杂、点状不变形夹杂及含钛的碳氮化物夹杂对轴 承的疲劳失效影响最为严重。
为减少氧化渣的带入，采用无渣出钢技术或真空 除渣技术。
采用以RH 为主的真空脱气炉外精炼装置，进一步 降低钢中氧、氢和氮含量。
29
国外的生产特点
1）规模大：提高生产率，降低成本 2）除渣：采用EBT、真空吸渣和换钢包除 渣等技术，将氧
化渣彻底排除 3）铝脱氧:精炼前用铝沉淀脱氧 4）长时间搅拌：促使夹杂物上浮 5）高碱度渣精炼：碱度控制4~6 6）连铸：由于轴承钢的碳含量高，生产的铸坯容易产生偏
高15倍，T[O]≤5ppm时寿命则可提高30倍。 国外平均已控制在8ppm左右，山阳特殊钢公司已降到
5.4ppm，最低降到3-4ppm，瑞典SKF一般为5-8ppm。 国内10ppm左右,兴澄特钢5~7ppm.
10
氮的存在易使钢中形成氮化钛，一般控制 在50ppm以下。
氢为间隙元素，对轴承钢有害无益，在压 力加工应力条件下，会产生白点缺陷，且 分布极不均匀。OVAKO公司实物中[H]均控 制在≤1ppm。
世界各国的冶金工作者长期以来，从纯净度出发，主要从 事两方面的工作，一是减少钢中夹杂物的含量，二是控制 夹杂物的成分、尺寸、分布，即改善夹杂物的性质和形态。
减少夹杂物的数量，主要是降低钢中的氧含量，其手段是 炉外精炼；改善夹杂物的性质和形态则主要依赖于精炼渣 的化学成分。
转炉冶炼轴承钢生产工艺研究
０． ０３ ０
０ ０ ８ ０ ０２ ０ Ｏ０ ００ ＜ ．ｏ ０ ｏ ２ ＜ ．ｏ ＜ ．ｏ ＜ ．ｏ ０ ０ ２ ．３ ．２ ．０ ２ ．１ ００ １ ．０７ ０ｏ １ ０ ｏ １ Ｏ０ １ ．ｏ
２ 转 炉冶 炼
２ １ 吹炼 工艺 ．
轴承钢的冶炼 采用 复吹转炉 吹炼工 艺 ， 十分 必要 ， 技术
使用纯净铁水作为原料 ， 转炉配加炉外精炼及连铸工艺生产
轴承钢成为轴承钢 新的生 产工艺路 线。转炉作 为初炼炉与
电炉相 比， 在降低有 害元 素 ， 高钢液 洁净度方 面具有较 大 提
的技术优势 。但是 ， 在实际生产 中， 对钢 中氧含量 、 气体含量 及有害元素 的控制等方面还需要进行 深入的研究 ， 要根据 冶
关 键 词 ： 吹 转 炉 ；Ｆ Ｒ 大截 面连 铸 ； 承 钢 复 Ｌ ； Ｈ； 轴
中图 分 类 号 ：Ｆ ｌ Ｔ ７ 文 献 标 识 码 ： Ａ
轴承钢是重要 的冶金产 品， 在合 金钢领域 内 ， 轴承钢是 检验项 目最多 、 质量要求最严 、 生产难度最大 的钢种之一 ， 长 期 以来 ， 国轴承钢 的生 产以 电炉 流程为 主… 。近年来 ， 我 由 于市场上废钢资源 紧张 、 质量差 ， 而且 电费较为 昂贵 。所 以，
收 稿 日期 ：０ ０— １— ５ 量 ， 洁净钢水 创造 了条件 ， 为
但是 ， 生产实践证 明 ， 高拉 碳难 以控制钢水 中的磷含 量。试
基金项 目： 辽宁省教育厅科学研究项 目（ ０６ ４ １ ２ ００ ４ ）
方式 ， 才能充分发挥转炉 的优 势。以下将对转 炉冶炼 Ｇ ｒ５ Ｇ ｌ 轴承钢生产工艺进行分析。
１ 原 材料
转炉冶炼轴承钢 ， 应该采 用全 铁水冶炼 ， 并进 行铁 水预 脱硫处理 ， 降低钢 中有害元素最有利的措施 。一般铁 这是
轴承钢的生产现状与发展
轴承钢的生产现状与发展在现代工业中，轴承钢扮演着至关重要的角色，它是制造各类轴承的关键材料。
轴承作为机械设备中的核心零部件，其性能和质量直接影响着整个设备的运行效率和可靠性。
因此，轴承钢的生产技术和质量水平一直是钢铁行业关注的焦点。
一、轴承钢的生产现状1、生产工艺不断优化目前，轴承钢的生产工艺主要包括电炉炼钢、转炉炼钢以及炉外精炼等环节。
随着技术的进步，炉外精炼技术得到了广泛应用，如真空脱气、RH 精炼等，有效地降低了钢中的有害气体和夹杂物含量，提高了钢的纯净度。
在轧制方面，采用控轧控冷技术能够细化晶粒，改善钢材的组织和性能。
同时，在线检测和自动控制技术的应用，也使得生产过程更加精确和稳定。
2、品种规格日益丰富为了满足不同领域和工况的需求，轴承钢的品种规格不断增加。
除了常见的高碳铬轴承钢外，还开发出了渗碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等多种新型轴承钢。
在规格方面，不仅有常规的棒材、线材，还出现了大尺寸的管材和板材，为制造大型轴承提供了材料保障。
3、质量水平显著提高通过先进的生产工艺和严格的质量控制，轴承钢的质量得到了显著提升。
例如，钢中的氧含量、硫含量等有害元素大幅降低，夹杂物的尺寸和分布得到了有效控制，从而提高了轴承的疲劳寿命和可靠性。
同时，钢材的化学成分均匀性和尺寸精度也有了很大改善，为轴承的精密制造提供了有利条件。
4、生产企业分布广泛全球范围内，轴承钢的生产企业众多。
在我国，主要的生产企业有宝钢、鞍钢、兴澄特钢等大型钢铁企业，它们在轴承钢的研发和生产方面具有较强的实力。
此外，一些中小型钢铁企业也在不断加大对轴承钢的投入，提升自身的生产能力和产品质量。
二、轴承钢生产面临的挑战1、更高的纯净度要求随着机械设备向高速、重载、高精度方向发展，对轴承钢的纯净度提出了更高的要求。
如何进一步降低钢中的氧、硫、磷等有害元素含量，减少夹杂物的数量和尺寸，仍然是生产企业面临的重要课题。
2、性能稳定性的保障在大规模生产中，要确保每一批轴承钢的性能稳定一致，具有较高的可靠性和重复性，这对于生产工艺的控制和质量检测提出了严峻的挑战。
轴承钢的生产与发展
引入人工智能、大数据等先进技术，实现轴承钢生产过程的自动化 、智能化，提高生产效率和产品质量。
高性能轴承钢研发
针对高端装备领域的需求，研发具有更高强度、耐磨性、耐腐蚀性 等综合性能的新型轴承钢。
04
轴承钢的市场现状与前景
全球轴承钢市场规模与分布
规模庞大
全球轴承钢市场规模已经达到数十亿 美元，显示出这一领域的重要性和活 跃度。
通过改进热处理工艺，如控制淬火 和回火的温度和时间，轴承钢的力 学性能和尺寸稳定性得到了提升。
轴承钢的现代化生产阶段
01
先进的生产技术
现代化生产阶段采用了如电炉炼钢、连铸连轧等先进生产技术，显著提
高了轴承钢的生产效率和产品质量。
02
多元化的产品系列
随着轴承应用领域的不断拓展，轴承钢的产品系列也日益多元化，包括
高效连铸技术
通过优化连铸机的设计和 工艺参数，提高连铸坯的 拉速和质量，降低生产成 本。
控轧控冷技术
在热轧过程中，采用控轧 控冷技术可以精确控制钢 材的组织和性能，提高轴 承钢的使用寿命。
轴承钢生产的未来技术趋势
绿色环保生产技术
随着环保要求的提高，轴承钢生产将更加注重节能减排和废弃物 回收利用，实现绿色生产。
智能制造与数字化转型
在工业互联网、大数据等技术的推动下，轴承钢企业将加 快智能制造和数字化转型步伐，提高生产效率和产品质量 ，增强企业竞争力。
跨界合作与创新
面对新技术、新市场的挑战，轴承钢企业将积极寻求与其 他产业、科研机构的跨界合作与创新，共同推动轴承钢产 业的技术进步和市场拓展。
THANKS
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环保要求提高
随着全球环保意识的提高，轴承钢的环保要求也将越来越高，推动轴 承钢产业向环保和可持续发展的方向转型。
技术探讨我国轴承钢管的发展现状及生产工艺
技术探讨我国轴承钢管的发展现状及⽣产⼯艺冯志坚8⽉初，海关总署发布数据显⽰，6⽉份，我国出⼝轴承44708万套，出⼝⾦额达到195064万元，同⽐分别增长5.0%和4.2%；上半年累计出⼝255963万套，出⼝⾦额达到110.6亿元，同⽐分别增长0.9%和2.0%。
其中，轴承钢管作为轴承套圈的原材料，在我国轴承⼯业发展过程中起到了重要作⽤。
⽬前，中国已是装备制造⼤国，但实现“强”还有⼀定距离，其原因之⼀，是装备的轴承性能影响了整机的关键性能。
轴承钢是⽤于设备轴承制造的⼀种重要基础钢种，在众多品种的钢铁产品中被称为“钢中之王”，⼴泛应⽤于运输机械（汽车、⾼速列车等）、⼯程机械、冶⾦、⽯油化⼯、发电、航空航天、军⼯、风电和海洋⼯程等领域。
轴承钢的质量优劣，直接决定了重⼤装备和精密装备轴承的好坏。
轴承钢应具有长寿命、⾼精度、⾼刚度和⾼耐磨性等性能。
同时，轴承钢也是检验项⽬多、质量要求严、⽣产难度⼤的钢种之⼀。
作为“钢中之王”家族成员，轴承钢管是轴承钢⼆⽕成材产品。
作为轴承套圈⽤钢，其⽣产有其特殊性和严格要求。
由于我国整体冶炼⽔平限制和⽣产企业⾃⾝存在的问题，以及轴承套圈加⼯技术的发展现状，我国轴承钢管在质量、⽣产成本、材料利⽤率等⽅⾯的优势并不明显，其发展空间受到挤压。
⽬前，我国轴承钢管⽣产存在哪些问题？我国轴承钢管的⽣产⼯艺现状如何？轴承钢管今后的发展思路是什么？这些都是需要探讨的问题。
轴承钢管整体现状有待改变⽬前，我国国内轴承钢管产量仅占轴承钢总产量的8%，与发达国家占⽐20%~30%相⽐，仍有很⼤差距。
在轴承钢管品质⽅⾯，国内产品也存在品质稳定性差、疲劳寿命短、洁净度低等问题。
我国轴承钢管的应⽤，⼀般局限于普通轴承的轴承套圈⽤料，⾼端轴承套圈仍依赖进⼝。
1品种结构不合理，坯料供给⽭盾突出我国很多钢铁企业均存在钢材品种“全⽽不专”的⽣产现状。
⼀些企业的产品品种覆盖板、管、型、材和特殊钢材，普通钢材同质化问题严重，低端竞争呈现⽩热化。
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轴承钢生产工艺
轴承钢生产工艺是指生产轴承钢的整个过程，包括原料准备、炼钢、轧制等环节。
下面将对轴承钢生产工艺进行详细介绍。
首先是原料准备。
轴承钢的主要成分是碳、铬、硅、锰、钼等元素。
在生产工艺中，需要将这些元素的粉末按照一定的配比混合。
同时，还需要准备铁矿石和煤炭作为原料。
接下来是炼钢。
首先将原料放入高炉中进行还原反应，生成炼铁。
炼铁过程中产生的高炉渣需要进行处理。
然后将炼铁进行转炉炼钢，通过控制氧气吹入的速度和时间，调整钢中的碳含量和其他成分，最终得到所需的轴承钢。
炼钢完成后，需要对钢水进行连铸。
连铸是将炼钢后的钢水倒入连铸机中，通过结晶器冷却并形成带有残余燃料的钢坯，然后通过切割获取所需的钢坯。
接下来是轧制。
轧制是将钢坯通过轧机进行压制和拉伸，使其变形成所需的轴承钢形状。
轧制过程中主要包括热轧、酸洗、冷轧等环节，通过多道次的轧制和冷却处理，逐步获得所需的轴承钢材。
最后是热处理和表面处理。
热处理是将轧制后的轴承钢进行加热处理，使其达到一定的硬度和韧性，以提高其使用寿命和性能。
表面处理主要包括酸洗、镀铬等工艺，以提高轴承钢的耐腐蚀性和表面质量。
总结起来，轴承钢生产工艺包括原料准备、炼钢、连铸、轧制、热处理和表面处理等环节。
通过这些工艺的合理组合和精细操作，可以获得优质的轴承钢材，满足不同轴承的使用需求。