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關(guān)于高碳鉻軸承鋼系列的開(kāi)發(fā)

我國(guó)的高碳鉻軸承鋼雖然標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有5個(gè)牌號(hào)，但目前實(shí)際使用的主要是GCr15和GCr15SiMn。由于淬透性的關(guān)系，按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，GCr15鋼用于有效壁厚12mm以下的套圈、φ22mm以下的滾子和φ50mm以下的鋼球；超此尺寸則選用GCr15SiMn鋼。但GCr15SiMn鋼的適應(yīng)范圍通常在套圈壁厚35mm以下，超此范圍硬度難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。1993年經(jīng)行業(yè)抽查，認(rèn)為用軸承鋼GCr15和GCr15SiMn制造的壁厚>30mm的套圈、φ>50mm的滾子、φ>80mm的鋼球的硬度多數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，用于大壁厚軸承零件的GCr15SiMn鋼脆性大、裂紋敏感性大，對(duì)沖擊載荷大的使用條件并不適應(yīng)，像軋機(jī)軸承、鐵路軸承均應(yīng)限制使用此鋼種。我國(guó)為解決大壁厚軸承用鋼問(wèn)題，近幾年相繼發(fā)展了GCr18Mo和GCr15SiMo兩種高淬軸承鋼，淬透性J60>25mm（GCr15的J60=7mm，GCr15SiMn的J60=11mm），淬火工藝范圍寬，疲勞壽命L10比GCr15的高73%，適合制造套圈壁厚<100mm的重載大型、特大型軸承和φ100 mm以下的滾子。GCr18Mo鋼的性能和使用范圍與GCr15SiMo近似。用該鋼經(jīng)過(guò)貝氏體淬火生產(chǎn)的準(zhǔn)高速鐵路客車軸承已通過(guò)客車滬寧線提速試驗(yàn)和廣深線準(zhǔn)高速試驗(yàn)。該鋼經(jīng)貝氏體處理后用于軋機(jī)軸承也將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1998年研制成功的限制淬透性軸承鋼GCr4是一種合金含量低、淬透性低于GCr15而高于碳素鋼的材料，利用其淬透性有限的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)特別的“體積-表面淬火”工藝，達(dá)到表面硬化而心部軟韌的效果。該鋼特別適于制造有效壁厚10～21mm的套圈，用在鐵路客貨車軸承、耐沖擊的軋機(jī)軸承、礦山軸承上，因?yàn)樗臎_擊韌性、斷裂韌性特別好，表面有高的殘余壓應(yīng)力，疲勞壽命、耐磨性能都很好，且價(jià)格是所有軸承鋼中最廉價(jià)的。
關(guān)于高碳鉻軸承鋼正在制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1998年9月提出的初稿中淘汰了GCr6、GCr9、GCr9SiMn等3種低淬鋼，而增加了最新成果GCr4限淬鋼和GCr15SiMo、GCr18Mo高淬鋼。至今，我國(guó)的軸承鋼體系基本完善了。
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