我国轴承钢及热加工技术的现状和研究方向_尤绍(4)

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第37卷

脱气轴承钢非金属夹杂物的数量明显少，尤其是大尺寸非金属夹杂物。

②我国高碳铬轴承钢存在大尺寸宏观夹杂物。为制造风电增速机轴承采购了国内某公司生产的高质量真空脱气高碳铬轴承钢，并对其质量进行了全项检测和对比分析，该批轴承钢成分、氧含量、非金属夹杂、碳化物带状和网状等质量指标均良好。但在对用该批轴承钢制造的轴承套圈进行磁粉探伤时，发现套圈内

存在大尺寸宏观夹杂物，

但数量极少。常用的夹杂物检验方法———JK 法检验范围小，每炉钢大约检测5mm 3

的钢材试样，约为每炉钢体积的十亿或百亿分之一，无法有效检测和控制数量少尺寸大的宏观夹杂物，而GB /T 18254—2002也没有对宏观夹杂物规定有效的检测方法。轴承钢内夹杂物的尺寸越大，数量越少，轴承钢夹杂物的尺寸与数量的关系如图2所示

。

图2轴承钢内夹杂物的尺寸与数量

Fig．2Inclusion size and amount of the bearing steels

我国轴承钢内的宏观夹杂物虽然数量少，但尺寸大，对轴承钢的疲劳强度损害极大，这是国内轴承钢的疲劳强度明显低于国外轴承钢的重要原因。我们也采用荧光磁粉对用国外进口轴承钢制造的轴承套圈进行了磁粉探伤，从未发现轴承套圈内存在宏观夹杂物，这证明国外真空脱气轴承钢内基本没有宏观夹杂物，而国内真空脱气轴承钢内普遍存在宏观夹杂物。TIMKEN 公司、

SKF 公司在国内多家轴承钢的制造企业购买的国内真空脱气轴承钢也普遍因宏观夹杂物存在被拒收。

③我国轴承钢不检测和控制点状不变形夹杂物Ds 。国外轴承钢标准明确规定对点状不变形夹杂物Ds 进行检测和控制，GB /T 18254—2002没有规定对点状不变形夹杂物Ds 进行检测和控制。1.1.4

对大尺寸轴承钢棒材缺乏系统深入研究我国轴承生产中使用的轴承钢棒材最大直径已经超过800mm ，

而GB /T 18254—2002只规定了最大尺寸棒材为直径180mm 以下的棒材的技术要求，远远

无法满足我国轴承的生产要求。1.2锻造及退火

1.2.1

无大型轴承锻件技术标准

我国轴承行业使用的轴承套圈环锻件最大直径已经超过7m ，材料主要有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢和中碳感应淬火轴承钢3类。

大型轴承锻件从原材料、制造过程、性能要求等各

方面与中小轴承锻件均有较大不同，

迄今为止，我国轴承行业对大型轴承锻件尚缺乏深入系统的研究和明确

的技术要求，也缺乏相关的技术标准。1.2.2

退火组织较差

国外轴承锻件退火组织均匀细小，而我国轴承锻件退火组织中有时存在较大的网状碳化物和细微的片状珠光体。1.3热处理

1.3.1

特大型轴承零件热处理技术要求不合理

JB /T 1255—2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热

处理技术条件》

规定了轴承零件的表面硬度和壁厚较大的轴承零件距表面3mm 内的组织要求，对中小型轴承零件是可行的，也是合理的。但是对特大型轴承零件来说，轴承零件的表面硬度、心部硬度、硬度梯度和轴承零件距表面3mm 外的组织对轴承零件的性能均有较大影响，必须对这些因素进行深入研究。1.3.2

渗碳滚动轴承零件有效硬化层深度的规定不

够科学严谨

JB /T 8881—2001《滚动轴承零件渗碳热处理技术条件》规定按轴承零件的有效壁厚或有效直径确定有效硬化层深度，简单易行，也有一定的合理性，但不够科学严谨，无法保证产品经济性与使用性的统一。按式（2）通过计算确定有效硬化层深度更为可靠和经济。

h ＞3.12b （2）式中：h 为有效硬化层深度，

mm ；b 为赫兹应力半接触宽度，mm 。1.3.3

渗碳滚动轴承零件显微组织需进一步研究JB /T 8881—2001标准对渗碳层显微组织进行了

严格要求，这些要求与国外渗碳滚动轴承零件有较大差别，是否合适，值得进一步研究。1.3.4

特大型轴承零件热处理质量差

由于热处理工艺装备的进步，我国中小型及大型

轴承零件的热处理质量已经接近或达到了世界先进水平。但是，由于我国缺乏适合制造特大型轴承零件的高级轴承钢，使特大型轴承零件热处理质量低劣，严重影响我国特大型轴承的质量和性能。