高碳铬轴承钢及其热处理和用途

高碳铬轴承钢(滚动轴承钢)是用于制造滚动轴承的内圈、外圈、滚动体和保持架等的钢种，如图5-3 所示。但高碳铬轴承钢也可制作冷冲模、精密量具等工具，还可制作要求耐磨的精密零件，如柴油机喷油嘴、精密丝杠等。

图5-3　滚动轴承

1.性能要求

高碳铬轴承钢在工作时承受较大且集中的交变应力，同时在滚动体和套圈之间还会产生强烈的摩擦，要求具有高而均匀的硬度和耐磨性、高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性和淬透性以及一定的抗蚀能力。其对钢的纯度(非金属夹杂物等)、组织均匀性、碳化物的分布情况及脱碳程度等都有严格的要求。

2.化学成分

高碳铬轴承钢为高碳成分，w(C)＝0.95%～1.10%，以保证高硬度和高耐磨性，主要合金元素为Cr，Cr 能提高淬透性，并与碳形成颗粒细小而弥散分布的碳化物，使钢在热处理后获得高而均匀的硬度及耐磨性。有时，高碳铬轴承钢中还加入Si 和Mn，以进一步提高其淬透性，其主要用于大型轴承。(www.xing528.com)

3.牌号

牌号前用汉语拼音字母“G” 表示高碳铬轴承钢的类别，后附元素符号Cr 和其平均含量的千分数及其他元素符号，如GCr4、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo 等。目前应用最广泛的是GCr15。常用高碳铬轴承钢的牌号、热处理及用途见表5-5。

表5-5　常用高碳铬轴承钢的牌号、热处理和用途

4.热处理

高碳铬轴承钢的热处理主要是球化退火、淬火和低温回火。预先热处理为球化退火，可获得细小均匀的球状珠光体，其目的是降低硬度(硬度为170～210 HBW)、改善切削加工性能，并为淬火提供良好的原始组织，从而使淬火及回火后得到最佳的组织和性能。最终热处理是淬火和低温回火，获得细回火马氏体加均匀分布的细粒状碳化物及少量残余奥氏体，硬度为61～65 HRC。对精密的高碳铬轴承钢零件，为保证其尺寸稳定性，可在淬火后立即进行冷处理，以尽量减少残余奥氏体的数量，在冷处理后进行低温回火和粗磨，接着在120 ℃～130 ℃进行时效，最后进行精磨。