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軸承鋼的疲勞壽命有不良影響的氧化物系夾雜物的總量,由鋼中含氧量決定。由于非金屬夾雜物定量困難,采取研究疲勞壽命和氧含量的關(guān)系來探討問題,并且致力于減少鋼中的氧含量。
結(jié)構(gòu)用鋼應用范圍是越來越廣,各種鋼材的使用壽命也是要根據(jù)鋼質(zhì)的本身來說,鋼材不存在質(zhì)量或者是缺陷問題,是不會有很大的壽命受損的,而對于一些有鋼也是需要后期的一個加工期,加工之后就會好一些,
結(jié)構(gòu)用鋼、軸承鋼
、彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、易切削鋼、合金鋼、工具鋼等這些鋼材都是需要根據(jù)具體運用的環(huán)境來選擇的,50年代,首先是美國發(fā)表了采用真空感應爐冶煉,
軸承鋼疲勞壽命顯著提高。比如
G102Crl8Mo不銹軸承鋼、G95Crl8 高碳鉻銹軸承、GCr4r淬透性軸承鋼、GCr15SiMo高透性軸承等這些軸承鋼在市場上需求量比較大的。
1959年日本也進行試制,真空感應冶煉材一般提高了壽命,但是與大氣冶煉鋼材中的優(yōu)質(zhì)品比較時,平均壽命和壽命波動率大致相似,兩者不一定有決定性差別。1961年的研究報道,由真空感應爐冶煉平均壽命提高1. 5倍,由電極自耗電弧重熔時壽命可提高1.7倍。有研究指出由于氧量降低壽命可提高4-12倍之多,降低氧含量的效果是明顯的。特別是電極自耗電弧爐方法重熔時,高溫電弧使不純物揮發(fā)除去。同時,由于急冷凝固可減少偏析和缺陷,所以也不能無視氧以外的因素。
GCr4r淬透性軸承鋼、GCr15SiMo高透性軸承等,這些軸承鋼在我國國內(nèi)一致受到好評,壽命的長短有時候也取決于使用時該注意的方法。
但是,真空冶煉法成本過高妨礙其普及1960年開發(fā)了鋼水真空脫氣處理,便急速進展普及達到工業(yè)規(guī)模批量生產(chǎn)的水平了。1964年美國首先發(fā)表了真空鋼包脫氣法一舉提高疲勞壽命3倍的報告,引起了全世界的注意,對于
美國軸承鋼的發(fā)展來說,可謂有歷史性深刻意義的轉(zhuǎn)機,日本也立即引人該項技術(shù),1965年用鋼包脫氣處理的鋼材氧含量從(30 – 50) x10 – 4%降至(20 – 30) x 10-4%,并得到超過3倍的疲勞壽命。
以此為契機,加速了降低鋼中氧含量的煉鋼技術(shù)的開發(fā)。60年代的后半期,由于脫氣技術(shù)的改善,氧含量達到了15 x10-4%的水平,疲勞壽命提高到5倍,繼而又改善了下注鑄錠技術(shù)。80年代氧含量降至5 x10-4%,疲勞壽命提高了15倍。此后又引了LF爐和連鑄技術(shù)以及周邊技術(shù)的改進。至80年代后半期含量降至4%,疲勞壽命提高了30倍。氧含量的變化也是需要根據(jù)具體的需求來確定,氧含量與疲勞壽命的關(guān)系。在此期間已用鋼中氧含量取代了氧化物系夾雜物純潔度作為疲勞壽命的一個關(guān)鍵標志。
另外,飛機用軸承等特殊用途軸承材料方面。70年代開始研究特殊冶煉方法,其要點如下:反復進行真空冶煉,疲勞壽命順向上,但與反復的次數(shù)不一定成比例。這一點上與他其他如
彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼存在很大的差異性。
2)ESR材的疲勞壽命在鍛造比為2時,和VAR材差不多,而鍛造比為10時壽命要長得。
3)等離子感應爐冶煉材再用VAR冶煉后全部都能長壽命而且壽命值波動小,而大氣中冶煉的鋼材,再經(jīng)VAR冶煉后,軸承鋼的疲勞壽命值波動大而且壽命低。但是這些再次真空熔煉的材料(氧含量(5-6) X10-4%)和ESR材(10-15)x 10-4%)的疲勞壽命,與現(xiàn)在的真空脫氣材(約5x 10-4%)的疲勞壽命大致相似,并不一定更高。同時ESR材的壽命好并不僅僅因為氧含量低,還有夾雜物的形態(tài),分布等等因素。
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易切削鋼、
合金結(jié)構(gòu)用鋼等相關(guān)鋼的產(chǎn)品信息。