高性能轴承钢的比较分析

作者：李雄; 林发驹; 杜思敏; 吴铖川

来源：金属热处理, 2021, 46(06): 14-20.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2021.06.003

• 轴承钢
• 热硬性
• 耐蚀性
• 疲劳寿命
• 残留奥氏体
• 残余压应力

对多种高性能轴承钢进行了比较分析。渗碳轴承钢比整体淬硬钢强度低,但塑性和韧性要高,现行钢种中仅CSS-42L、M62钢的硬度达到68 HRC,意味着有更大的动态承载能力。高Cr型的Cr-Mo-V(Co)系轴承钢有较好的热硬度,其中CSS-42L、M62钢500℃时的热硬度超过58 HRC。P675、Ferrium C61、M50NiL等钢的渗层硬度分布比较合理,虽然CSS-42L钢有很高的表面硬度,但其渗层存在硬度"凹区",限制了高载荷条件下的使用。耐蚀性是影响轴承寿命的最重要指标,耐蚀性较好的有Cronidur 30和Pyrowear 675(P675)钢,CSS-42L钢和M50NiL钢耐蚀性较差。除CSS-42L钢外,350℃以上使用的轴承钢残留奥氏体体积分数少于10%; CSS-42L钢残留奥氏体量太多,高温下使用时在温度和载荷的作用下奥氏体发生转变,会影响尺寸稳定性,限制了它在宇航领域的使用;目前可供在500℃使用的轴承钢有粉末型高速钢M62和ASP2060。渗碳/渗氮可使钢表面产生残余压应力,有利于提高疲劳寿命,P675、M50NiL钢的亚表层压应力大于CSS-42L钢。虽然球-杆试验机测试的疲劳寿命CSS-42L钢约是Pyrowear 675钢的两倍,但在轴承的高载荷加速试验中润滑不足时Pyrowear 675钢的疲劳寿命高于CSS-42L钢。

• 单位
  成都先进金属材料产业技术研究院有限公司