轴承钢的热处理工艺及参数和发展

1、文档编码 : CW9K3H10Z8S4 HF1U9E10H10N8 ZM7P7F10M4Y6轴承钢热处理工艺参数时间： 2022-06-14 08:59:46.来源：机械社区.作者：一、轴承钢的类型类型钢号备注高碳铬不锈轴承钢9Cr18, 9Cr18MoGB3086-82渗碳轴承钢G20CrMo,G20CrNiMo, C G20rNi2Mo,GB3203-82G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2Mo高碳铬轴承钢GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15, GCr15SiMnYJZ84二、轴承钢预备热处理规范钢号工艺名称工艺要点硬度（ HBS）9Cr18退火8

2、00840保温 3-6h ,以 1030/h, 冷至 700保温3-6h ,以小于90/h 冷至 600,出炉空冷正火850870保温 3-6h ,以小于90/h 冷至 600,出炉空冷9Cr18Mo退火850870保温 3-6h, 以 1030/h, 冷至 700保温2553-6h ,以小于90/h 冷至 600,出炉空冷正火850870保温 4-6h, 以小于 30/h 冷至 600,出炉空冷GCr6退火790810保温 3-6h, 1030/h, 冷至 600,出炉179207空冷正火900950保温后空冷,大件风冷790810保温 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 650以退火下

3、,出炉空冷GCr9等温退火790810保温 2-6h, 炉冷至 710720 保温 1-2h ,207229再炉冷至650以下,出炉空冷GCr15正火900950保温 1-2h ,分散空冷,大锻件风冷270390高温回火650700保温后空冷229285790810保温 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 650以退火170207下,出炉空冷等温退火790810保温 2-6h, 炉冷至 710720保温 1-2h ,207229再炉冷至650以下,出炉空冷GCr15SiMn正火900950保温 1-2h ,分散空冷,大锻件风冷270390高温回火650700保温后空冷22928579081

4、0保温 2-6h, 以 1030 /h, 冷至 600以退火179207下,出炉空冷790810保温 2-6h, 炉冷至 710720保温 1-2h ,等温退火207229出炉空冷G20Cr2Ni4A正火900950保温 1090min ,出炉空冷270390退火800900, 炉冷269软化退火680700,空冷321正火890920,空冷269高温回火640670保温 4-6h ,空冷Cr14Mo4V退火8801000保温 4-6h, 以 1530/h, 冷至 740再197241以 1530/h, 冷至 600保温 2-5h, ,出炉空冷退火850870保温 4-6h, 以 30/h,

5、冷至 600,出炉9Cr18Mo255空冷三、轴承钢淬火回火工艺参数钢号淬火回火硬 度（HRC）加热温度 冷却硬度（ HRC）回火方式方式9Cr18800850 预热 油150160 3h,空冷60106010809Cr18Mo800850 预热 油150160 25h,空冷,回火4 次5810501100GCr6810830油150170的油炉均热25h,空冷6265水780815GCr9油63150170的油炉均热25h,空冷6265815830油GCr1583585063150170的油炉均热25h,空冷6165油GCr9SiMn80084063150180的油炉均热25h,空冷62油G

6、Cr15SiMn82084063150180的油炉均热25h,空冷62油G20Cr2Ni4A790810160180的油炉均热612h,空冷58油800850 预热 Cr14Mo4V500520 2h,空冷,回火4 次616311001120四、部分轴承钢热处理后的性能钢 号热处理 b（ MPa）性能HRCAk（J）9Cr18860预热, 10601080 淬火加热,淬火后冷至室温,15522163-78 冷处理,温度回升至室温,160回火 3h9Cr18Mo860预热, 10551065 淬火加热,淬火后冷至室温,15043761-78 冷处理,温度回升至室温,160回火 3hGCr1585

7、0860 淬火加热,油冷,160回火 2h1617286164GCr15A850860 淬火加热,油冷,160回火 2h19022663GCr15SiMn830840 淬火加热,油冷,160回火 3h18132365GCr15SiMnA830840 淬火加热,油冷,160回火 3h19062863G20CrNiMo,920 10渗碳,直接淬油（810）, 190回火 2h11263164810直接淬油,190回火 2h86210832G20CrNi2Mo渗碳,（ 880,油冷） +（790,油冷）,低温回火16314763（880,油冷） +（ 790,油冷）,低温回火150012245G20

8、Cr2Ni4A渗碳加二次高温回火（5806h, 6506h）,169811361（880,油冷） +（ 790,油冷）,低温回火1511二次高温回火（5806h,6506h）,（880,油冷） +（ 790,油冷）,低温回火优质轴承钢的制造技术特点时间： 2022-04-19 16:29:25 来源： 中国金属加工在线作者：轴承钢是质量要求很严格的钢类；目前对轴承钢提出的要求有：用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等,而且,对这些要求的重要程度越来越高；为中意这些要求,JFE 制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢；这些设备与新开发的提高质量的技术相结合,可以生产

9、尺寸范畴宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢；JFE 轴承钢制造技术的特点是：1）表面质量精细加工和质量检查体系用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法,均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层；对质量要求特殊高的材料,实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷；为保证小型圆坯的表面质量,用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查；对内部缺陷,用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物；2）轴承钢的精细制造技术和质量保证在线材 - 棒材厂,在棒材轧制线上增设线材轧制线,进行联合轧制；对棒材和线材都接受 4 辊精轧机进行精轧,棒钢的尺寸精度在以下,用户可以省略扒皮和拉拔加工；对线材可进行自由尺寸轧制,并

10、可以生产 的小尺寸线材；由于把线材已经轧制到锻造的尺寸,所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序；3）提高钢的洁净度近年来, JFE 制钢为了提高钢的洁净度,接受了 PERM（加减压精炼）、LF（炉外精炼炉）对钢的生产工艺进行了改进；PERM法是在转炉冶炼时,使氮、氢等气体溶解在钢中,然后,用 RH炉（真空脱气）快速减压,使钢中产愤慨体,利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物；JFE 制钢仍在 2022 年新建 LF 炉,大大提高了夹杂物的去除才能；接受上述工艺和设备的成效是：与原有工艺相比,夹杂物个数推测指数削减 34%、夹杂物最大直径指数削减 29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差削减了

11、 73%；由于接受了具有上述特点的制造技术,JFE 制钢今后将连续向用户 轴承钢资料时间： 2022-08-17 11:44:25 来源：热加工行业论坛作者：轴承钢全名叫滚动轴承钢,具有高的抗压强度与疲乏极限,高硬度,高耐磨性及确定韧性,淬透性好,对硫和磷把握极严,是一种高级优质钢,可做冷做摸具钢；比重： 一 轴承钢锻造温度1 始锻温度： 11501120 终缎温度：850800 度；2 锻造前清除表面缺陷,尽量预热后在快速加热；3 温加工时,应防止200400 度的蓝脆区；热加工时,应防止进入高温脆区 大于 1250 ；应尽量防止进入热脆区 800950 度 ；今日焦点： 二 锻后热处理1

12、锻后预先热处理 球化退火 最终热处理 淬火 +低温回火 2 球化退火目的：降低硬度,便于加工,为淬火做预备；球化退火过程：加热到 750770 度,保温确定时间,在缓慢冷却到 600 度以下空冷；3 各种轴承钢淬火 +低温回火及硬度表钢 号 淬火温度及淬火介质 低温回火 硬度 HRCGCr6 800820 水或油 150170 6264GCr9 800830 水或油 150170 6264GCr9SiMn 810820 水或油 150160 6264GCr15 820846 油 150160 6264GCr15 SiMn 800840 油 150170 6264 三 淬火及淬火介质1 淬火颜色

13、 体会 白色最硬而脆,黄色硬而韧,兰色软而韧；2 淬火介质A 水：一般温度不超过 40 度,不得有油,肥皂等杂质；B 盐及碱的水溶液：水中加百分之 510 的盐或碱；盐溶液冷却速度是水的十倍,硬度高而均匀,但组织应力大,有确定的锈蚀作用；温度小于 60 度；碱溶液 苛性纳水溶液 腐蚀性大,适应范畴小；C 油：包括机油,锭子油,变压器油,柴油等；可减小变形与开裂；不适用碳钢；油温度：在 6080 度,最高不超过 100120 度； 四 回火温度轴承钢接受低温回火；温度：150250 度；可在保持高硬度和高耐磨性的前提下,降低内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏；硬度 HRC：5864；【注：本

14、信息来自互联网 , 由热处理技术网网友供应 , 仅供读者参考；假如有涉及到版权问题 , 请发邮件到 , 我们 会准时删除或处理；】轴承钢的热处理工艺轴承钢全名叫滚动轴承钢,具有高的抗压强度与疲乏极限,高硬度,高耐磨性及确定韧性,淬透性好,对 硫和磷把握极严, 是一种高级优质钢；我公司使用的轴承钢大部分都是日本进口的材料,也有一部分接受了国内开发的与日 本钢材的成分一样,加工工艺相像的轴承钢,钢种为 SUJ2； SUJ2 轴承钢的制作方法：钢厂接受真空脱气的冶炼方式,连续铸造成钢棒 （或模铸） ,锻压成型比 6 以上,钢材热轧后进行球化退火,再进行冷拔加工；然后,依据规定的各种技术条件供货（如：

15、非金属夹杂物、脱碳层深度、尺寸 公差、形状、外观、硬度、组织等指标）；轴承钢棒料经过旋削加工一次成型后,就进入我公司前道的热处理工序；在进入热处理工序前,让我们先来明白一下什么是退火什么是淬火什么是回火为什么要进行各种不同的过 程 1 、 退火：退火是生产中常用的预备热处理工艺,是把钢加热到适当温度,保温确定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平稳组织的热处理工艺；其目的是排除或削减铸、锻及焊件的内应力与化学成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的机械性能及工艺性能,为我们的旋削加工工序作好组织预备（简洁的说：降低硬度,便于加工,为淬火做预备）；而我们所使用的钢材实际上在钢厂就进行“ 球化退火” 处理（

16、加热到750770 度,保温确定时间,在缓慢冷却到600 度以下空冷）；钢的退火工艺种类颇多,有完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等；也有再结晶退火、去应力和去氢退 火等；这里不作介绍了； 2 、 淬火与回火：轴承钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用特殊广泛的工序；淬火能显著提高钢的强度 和硬度；假如再配以不同温度的回火,即可排除（或减轻）淬火内应力,又能得到强度、硬度和韧性的协作,中意不同的要 求；所以,淬火和回火是密不行分的两道热处理工艺；（1） 淬火是将钢加热到临界点以上,保温后以大于临界冷却速度（处理工艺；Vc）冷却,以得到马氏体或下贝氏体组织的热（ 2） 回火是

17、将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温确定时间后,以适当方式冷到室温的热处理工艺；它是紧接淬火的下道热处理工序,同时准备了钢在使用状态下的组织和性能,关系着工件的使用寿命,故是关键工序；我们明白了一些热处理工艺方面的基本学问后,看看我们滚动球轴承的热处理工艺：真空淬火：其最大特点是无氧化、不变形、无开裂,对于我公司生产的精密轴承,一开头就接受了真空热处理工艺；不论是日本的真空炉和国产的真空炉均有冷、热两个真空室（热室的真空度把握在以下、冷室在以下）,轴承钢的加热过程依据工艺规定的曲线（温度和时间） 进行逐级升温, 最高升至 840 10；然而, 通过冷却介质进行油冷或气冷,油温把握在 6080,

18、最高不超过 100 120；油回火：依据轴承套圈的特性,我们接受了低温油回火,温度把握在 180 10；其主要目的降低淬火后的内应力和脆性, 稳固尺寸, 可在保持高硬度和高耐磨性的前提下,以免使用时崩裂或过早损坏；硬度 HRC：60 64；同样,对于不锈钢的轴承产品,也必需经过这样的热处理工艺,当然淬火的曲线（温度和时间）有所不同,温度更高（ 1040 10）,时间相对也长；而且在分级淬火后半个小时内仍要进行深冷处理（前面对此已经作过论述）,其主要作用是削减组织中的残余奥氏体,稳固组织, 提高套圈精度的稳固性；但是,在深冷处理时也要把握奥氏体的含量不能过少,由于确定量残余奥氏体有利于轴承寿命的

19、提高；因此,今后我公司生产的全部精密轴承都应当进行深冷处理；我国轴承钢热处理进展方向2022-08-09 17:12 浏览次中国产业信息网讯：内容提示：连续式球化退火热处理技术是轴承钢热 处理的进展方向；轴承钢是用来制造滚珠、 滚柱和轴承套圈的钢； 轴承在工作是承担着极大的压力 和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限；对轴承钢的化 学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都特殊严格,是全部钢 铁生产中要求最严格的钢种之一；中国轴承钢的制造在热处理方面,在提高球化退火质量,在获得细小、均匀、球 形的碳化物以及缩短退火时间或取消球化退火工序的争论方面

20、有了进展,即盘条生产接受两 760的组织退火；这样可以得到硬 次组织退火,将拉拔后的 720 730再结晶退火改为 度低、球化好、无网状碳化物的组织,关键要保证中间拉拔减面率14；该工艺使热处理 炉的效率提高 25 30；连续式球化退火热处理技术是轴承钢热处理的进展方向；各国都在争论和开发新型轴承钢,扩大应用和代替传统的轴承钢；如快速渗碳轴承钢,通过转变化学成分来提高渗碳速度,其中碳含量由传统的提高到左右,渗碳 时间由 7 小时缩短到 30 分钟；开发了高频淬火轴承钢,用一般中碳钢或中碳锰、铬钢,通过 高频加热淬火来代替一般轴承钢,既简化了生产工序又降低了成本,并提高了使用寿命；日本研制的 G

21、Cr465、SCM465疲乏寿命比 SUJ2 高 24 倍；由于在高温、 腐蚀、润滑条件恶劣的环境下使用轴承愈来愈多,过去使用的M50CrMo4V、440C9Cr18Mo等轴承钢已不能中意使用要求,急需研制加工性能好、成本低、疲乏寿命长、能适合不同目的和用途的轴承用钢,如高温渗碳钢 M50NiL、易加工不锈轴承钢 50X18M以及陶瓷轴承材料等；针对 GCr15SiMn钢淬透性低的弱点,我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢 GCr15SiMo,其淬硬性 HRC60,淬透性 J6025mm； GCr15SiMo的接触疲乏寿命 L10 和 L50 分别比 GCr15SiMn提高 73和 68,在相同使

22、用条件下,用G015SiMo钢制造的轴承的使用寿命是GCr15SiMo钢的两倍；近年来,我国仍开发了能节约能源、 节约资源和抗冲击的 GCr4轴承钢；与 GCr15相比, GCr4的冲击值提高了 66 104,断裂韧性提高了 67,接触疲乏寿命 L10 提高了12；GCr4钢轴承接受高温加热表面淬火热处理工艺；与全淬透的 GCr15钢轴承相比,GCr4钢轴承的寿命明显提高,可用于重载高速列车轴承；今后轴承钢主要向高洁净度和性能多样 化两个方向进展；提高轴承钢的洁净度,特殊是降低钢中的氧含量,可以明显延长轴承的寿命；氧含量由 28ppm降低到 5ppm,疲乏寿命可以延长1 个数量级；为了延长轴承

23、钢的寿命,人们多年来始终致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量；通过不懈的努力,轴承钢中的最低氧含量已从20 世纪 60 岁月的 28ppm降低到90 岁月的 5ppm；目前,我国可以将轴承钢中的最低氧含量把握在 10ppm左右；轴承使用环境的变化要求轴承钢必需具备性能的多样化；如设备转速的提高,需要准高温用 200 以下 轴承钢 通常接受在 SUJ2钢的基础上提高Si 含量、添加 V 和 Nb的方法来达到抗软化和稳固尺寸的目的 ；腐蚀应用场合,需要开发不锈轴承钢；为了简化工艺,应当开发高频淬火轴承 钢和短时渗碳轴承钢；为了中意航空航天的需要,应开发高温轴承钢；近 年 来 风 电 工 程 、

24、 高 速 铁 路 迅 猛 发 展 , 在 这 些 工 程 中 大 量 使 用 各 类 轴 承 , 对 轴 承 寿 命 提 出 越 来 越 高 的 要 求 ；本 文 以 通 过 热 处 理 提 高 轴 承 钢 性 能 为 目 标 , 首 先 测 定 几 种 国 产 与 进 口 轴 承 钢 试 样 的 组 织 和 力 学 性 能 , 利 用 XRD 测 定 试 样 的 残 余 奥 氏 体 含 量 , 利 用 SEM分 析 国 内 外 轴 承 钢 组 织 的 差 别 ；在 此 基 础 上 , 设 计 了 细 化 轴 承 钢 中 的 碳 化 物 颗 粒 的 热 处 理 工 艺 , 并 测 定 处 理

25、后 各 试 样 的 组 织 与 性 能 ； 通 过 不 同 的 热 处 理 工 艺 , 使 轴 承 钢 中 残 余 奥 氏 体 量 处 在 不 同 范 围 , 测 定 处 理 后 试 样 的 力 学 性 能 , 从 而 得 出 残 余 奥 氏 体 含 量 对 轴 承 钢 性 能 的 影 响 规 律 ；对 轴 承 钢 进 行 了 贝 氏 体 等 温 淬 火 研 究 , 分 析 了 贝 氏 体 转 变 规 律 以 及 贝 氏 体 转 变 量 对 轴 承 性 能 的 影 响 及 贝 氏 体 组 织 与 马 氏 体 组 织 的 断 裂 机 理 , 并 利 用 XRD 测 定 马 氏 体 淬 回 火 与

26、 贝 氏 体 等 温 淬 火 处 理 后 试 样 的 残 余 应 力 ；经 过 研 究 分 析 、 归 纳 , 得 到 以 下 结 论 : 进 口 轴 承 中 对 轴 柱 与 轴 套 马 氏 体 数 量 分 别 控 制 在 不 同 范 围 , 与 国 产 轴 承 钢 相 比 , 进 口 轴 承 中 马 氏 体 针 、碳 化 物 细 小 、分 布 均 匀 , 残 余 奥 氏 体 含 量 低 , 有 些 甚 至 完 全 消 除 残 余 奥 氏 体 ； 进 口 轴 承 耐 磨 性 能 优 于 国 产 轴 承 ； GCr15 经 完 全 奥 氏 体 化 后 贝 氏 体 等 温 淬 火 和 完 全 奥

27、氏 体 化 后 马 氏 体 等 温 淬 火 再 中 温 回 火 预 处 理 的 碳 化 物 细 化 效 果 佳 , 终 处 理 后 的 碳 化 物 细 小 、均 匀 、分 布 弥 散 , 同 时 细 化 了 奥 氏 体 晶 粒 ；但 由 于 热 处 理 后 的 残 余 奥 氏 体 含 量 也 偏 高 , 碳 化 物 含 量 降 低 , 以 及 碳 化 物 不 圆 整 的 原 因 , 轴 承 试 样 的 综 合 力 学 性 能 反 而略 有 下 降 ； 预 处 理 为 球 化 退 火 的 轴 承 试 样 综 合 性 能 最 佳 ； 进 行 碳 化 物 细 化 处 理 工 艺 必 须 同 时 控 制 好 碳 化 物 的 圆 整 度 和 残 余 奥 氏 体 含 量 ； GCr15 经 870 奥 氏 体 化 后 淬 火 160 盐 浴 中 等 温 20min 后 空 冷 , 奥 氏 体 产 生 热 稳 定