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国内外常用不锈轴承钢丝品种

日期:2015-10-12 点击次数:282 来自分类:公司新闻

  1、高温不锈耐蚀轴承钢丝

  一般不锈轴承钢无法满足工作温度进一步提高的要求,从而开发出高温不锈耐蚀轴承钢,常见的国内外高温不锈耐蚀轴承钢的成份及使用温度见表1。

  表1 常见的国内外高温不锈耐蚀轴承钢的成份及使用温度

钢号 化学成份% 最高使用温度(℃) 备注
C Mn Si Cr V Mo W Co
440C 0.95-1.10 ≤1.00 ≤1.00 16.00-18.00   0.40-0.65     149 典型不锈
14-4 0.95-1.20 ≤1.00 ≤1.00 13.00-16.00 ≤0.15 3.75-4.25     480 高温不锈
Al-129 0.70 0.30 1.00 12.00   5.25     480 高温不锈
BG42 1.15 0.30 0.30 14.50 2.00 4.00     480 高温不锈
WD65 1.10-1.15 ≤0.15 ≤0.15 14.00-16.00 2.50-3.00 3.75-4.25 2.00-2.50 5.00-5.50 540 高温不锈
NM100 1.25     17.5     10.50 9.50 540 高温不锈

  表1中的14-4钢是不锈轴承钢440C的改进型。在440C的基础上增加Mo含量,减少Cr含量使其高温硬度提高,将使用温度从149℃提高到480℃,同时使其具有高耐磨性和优良的耐蚀性。

  Al-129钢是在14-4钢的基础上,降低C、Cr含量而增加Mo含量,提高了韧性和加工性能而使用温度未降低,仍然保持在480℃。

  GB42钢在14-4基础上增加2%的V,从而提高了耐蚀性、高温硬度和二次硬化效应,由于该钢种具有比高速工具钢M50(Cr4Mo4V)更高的高温硬度和接近不锈耐蚀轴承钢440C的抗腐蚀性能,它已广泛用于高速飞行器、火箭、宇宙飞船和轴承和摩擦零件。

  WD65是在BG42钢的基础上添加2.0-2.5%的W和5-5.5%的Co,从而具有更高的耐高温性和耐磨性,将使用温度提高到540℃。

  NM100 属于均匀的高合金马氏体不锈钢,在593℃的高温下,仍具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能。因其Cr、Co含量高,耐蚀性能已与奥氏体不锈钢相当,但其强度值却高得多,即使在538℃下其强度极限仍达1655N/mm2,同时它的抗氧化性能比马氏体不锈钢还要高,正因NM100钢有上述优良特性,所以它已广泛用于飞机发动轴承及其它长期处于高温并随摩擦的零件。

  2、不锈耐蚀轴承钢丝

  不锈耐蚀轴承钢主要有中高碳马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢以及沉淀硬化不锈钢等,为满足轴承的硬度要求,多采用马氏体不锈钢,国内外常用不锈钢轴承钢的钢号和用途见表2。

  表2 国内外常用不锈钢轴承钢的钢号和用途

钢号 用途
9Cr18 9Cr18Mo

ISO20、21

440C

制造与海水、硝酸蒸气以及海洋性等腐蚀介质工作的轴承,工作温度可达253-350℃,还可用于制造某些仪器、仪表上的微型精密轴承
1Cr17Ni2

0Cr17Ni9Cu4Nb

1Cr18Ni9(Ti

0Cr17Ni7Al(17-7PH)

制造耐腐蚀轴承套圈、钢球及保持器;

1Cr18Ni9(Ti)可做磁轴承;1Cr18Ni9Ti经渗氮处理后可用于高温、高真空、低负荷、高转速条件下工作的轴承

  3、其它轴承材料

  a)70Mn15Al13Cr2V2WMo 无磁性轴承钢,是我国研制的一种特殊用途的防磁轴承钢,属于奥氏体型沉淀硬化不锈钢,具有导磁率低,硬度高,耐腐性能好等优点,是一种较好的防磁轴承材料,这种钢在退火状态后有较好的机械加工性能,该钢可用来制造强度高、耐磨性好、无磁性等电子工业零件。

  b)镍基合金如因科内尔(InConel)600、M252、Waspaloy等合金,是当前国内外用于制做轴承的合金。它们在高温下均具有优异的抗氧化性能,即使在640℃- 982℃的高温氧化气氛中也具有最好的强度和表面稳定性。我国针对宇航、原子能、化工等特殊需要研制的镍基合金NiCr40Al4(M)可耐硝酸、硫酸、混合酸或温度为60-70℃、浓度为30%-60%的硝酸溶液的腐蚀,且可进行冷拉加工,是一种良好的耐蚀轴承材料。除上述钢号外还有 HastelloyB、HastelloyC和InConel718等。

  c)钴基合金,它比镍基合金有更高的高温强度和高温硬度,有些钴基合金在高于600℃时优于高速钢,同时钴基合金能在基表面形成一层坚硬并具有韧性的氧化膜,从而使耐磨、耐蚀性能大增。其缺点是因C、Cr、W含量高,极易形成大块碳化物而造成应力集中、加工性能差、价格贵,从而妨碍了它的使用。国内外用于制造轴承的钴基合金钢号有Stellite6、 Stllite98ms2和Haynes6等。

  4、对高温轴承材料的性能要求

  高温轴承材料的选择,取决于轴承的最高运转温度。它们应具有良好的耐氧化性能,高的热抗张强度以及高温硬度。高温硬度和尺寸的稳定性两项指标至关重要,是选择高温材料的两项主要指标。高温滚动轴承、高温滑动轴承和高温气体轴承对材料的要求见表3。

  表3 高温轴承对材料的要求

高温滚动轴承材料 高温滑动轴承材料 高温气体轴承材料
1高温下的硬度值HRC≥50 1中等的高温硬度 1高的尺寸稳定性
2尺寸稳定性要好 2耐过度氧化或锈蚀 2气孔率最低
3耐氧化组织稳定残余应力小 3导热性能良好 3热膨胀系数小
4抗热震性能好 4抗热震性高 4弹性模量高
5抗蠕变强度高   可进行表面精加工
 


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