机械制造用结构钢.ppt

机械制造用结构钢
第六节轴承钢
第七节渗碳钢和氮化钢
第八节其他机械制造结构钢
第六节轴承钢
一、概述
滚动轴承是一切传动机械中不可缺少的重要零件。轴承钢主要用来制造滚动轴承的滚动体和套圈。
滚动轴承的受力状况:承受着各类高的交变应力,如拉力、压缩、剪切应力以及摩擦力。
导致滚动轴承失效的原因分析:
1、切应力以及由此产生的局部塑性变形是引起疲劳裂纹发生的重要条件。
2、材料内部的组织缺陷(如夹杂物)以及组织变化则是导致发生疲劳裂纹的内因。
因此,在提高轴承钢质量方面,最主要的是提高轴承钢的接触疲劳寿命。
轴承破坏的主要形式:
1、接触疲劳破坏。
2、由相对滑动引起的磨损破坏。
二、对轴承钢性能的要求
1、具有高的接触疲劳强度和抗压强度;
2、轴承钢经热处理后,一般硬度要求为 HRC 61~65);
3、高的弹性极限;
4、一定的韧性;
5、良好的尺寸稳定性;
6、一定的抗腐蚀性能;
7、良好的工艺性能,如冷、热成型性能、切削性能、磨削性能、热处理工艺性能等。
三、对轴承钢原始组织的要求
1、纯净度,指钢中杂质元素和夹杂物含量要少;
2、组织均匀,指钢中非金属夹杂物和碳化物应当细小分散和分布均匀。
四、轴承钢中的夹杂物
1、根据化学成分可分为:
(1)简单氧化物,如 Al2O3、SiO2等;
(2)复杂氧化物,包括尖晶石和钙的铝酸盐,尖晶石;
(3)硅酸盐和硅酸盐玻璃,其成分复杂;
(4)硫化物,如MnS、(Mn,Fe)S、CaS等;
(5)氮化物,如AlN等。
根据热变形能力,可分为以下三类:
(1)脆性夹杂物,如刚玉(A12O3)、尖晶石,沿轧制方向排列呈点链状分布;
(2)塑性夹杂物,在热变形过程中有良好的塑性,沿轧向呈连续条状分布,属这类的有MnS和铁锰硅酸盐;
(3)球状不变形夹杂物,主要是钙的铝酸盐。
理想的情况应该是夹杂物细、少、塑性好、呈细条状均匀分布。