轴承钢与碳钢的优劣势比较分析4篇【完整版】

轴承钢与碳钢的优劣势比较分析一、耐热钢基本概念英文heat-resistingsteels碳钢在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的下面是小编为大家整理的轴承钢与碳钢的优劣势比较分析4篇,供大家参考。

轴承钢与碳钢的优劣势比较分析篇1

一、耐热钢基本概念

英文 heat-resisting steels

碳

钢

在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。

耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。

耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。

耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。

合金元素的作用

铬、铝、硅 这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2％时，强化效果最好。

镍、锰 可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。

钒、钛、铌 是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。

碳、氮 可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。

硼、稀土 均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。

耐热钢分类

耐热钢按其组织可分为四类：

珠光体钢 合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5％。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。典型钢种有：16mo，15crmo，12cr1mov，12cr2mowvtib，10cr2mo1,25cr2mo1v,20cr3mowv等。

马氏体钢 含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。含铬12%左右的1cr13、2cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1cr11mov，1cr12wmov,2cr12wmonbvb等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外,作为制造内燃机排气阀用的4cr9si2,4cr10si2mo等也属于马氏体耐热钢。

铁素体钢 含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1cr13sial,1cr25si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。

奥氏体钢 含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型钢种有 1cr18ni9ti, 1cr23ni13, 1cr25ni20si2，2cr20mn9ni2si2n,4cr14ni14w2mo等。

耐热钢生产工艺

冶炼 耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。

铸造 某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。

热处理 珠光体热强钢通常经正火或调质后使用；马氏体耐热钢用调质处理，以稳定组织，得到良好的综合力学性能和高温强度。

铁素体钢不能通过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力，可在650～830℃进行退火处理，退火后快速冷却,以便迅速地经过475℃脆性温度范围。

奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。

二、铬钼钢

铬钼钢是铬、钼的合金。

它的性能如下：

1。淬火性好，可进行深度淬火，而不是市面上防锯形锁的表面淬火

2。对回火脆性倾向少

3。高温加工性好，加工后美观

4。熔接性好

5。冲击的吸收性能好，锤子砸上去会与反弹感，无法进行暴力破坏

铬钼钢的优点(1).加工性好(2).冲击的吸收性能好(3).焊接容易

元素符号：cr-mo 由于其特殊的优质性能，常常被用于制造一些耐高温、耐高压的阀门，如铬钼钢安全阀、铬钼刚闸阀等

三、高锰钢

高锰钢(high manganese steel)

含锰量在10％以上的合金钢。1882年第一次获得奥氏体组织的高锰钢，1883年英国人哈德菲尔德(r．a．hadfield)取得了高锰钢专利。高锰钢依其用途的不同可分为两大类：

(1)耐磨钢。这类钢含锰10％～15％，碳含量较高，一般为0.90％～1.50％，大部分在1．0％以上。其化学成分为(％)：

c0．90～1．50mn10.0～15．0

si0．30～1.0 s≤0.05 p≤0.10这类高锰钢的用量最多，常用来制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。

上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275mpa σ 0.2340～470mpa ζ15％～85％ ψ15％～45％ akl96～294j／cm2 hbl80～225

高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。

奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到hb300～400，高冲击载荷时，可以达到hb500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。

中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是：zgmn13—1(c 1.10％～1.50％)用于低冲击件，zgmn13—2(c1.00％～1.40％)用于普通件，zgmn13—3(c0.90％～1.30％)用于复杂件，zgmn13-4(c0.90％~1.20％)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0％～14.0％。

在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低，形变时容易出现堆垛层错，从而为ε马氏体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。常规成分的高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、位错塞积和缠结。ε马氏体和形变孪晶的出现使钢难以变形，尤其是后者的作用更大。上述各种因素都使高锰钢的硬化层得到很高程度的强化，硬度大幅度提高。

高锰钢极易加工硬化，因而很难加工，绝大多数是铸件，极少量用锻压方法加工。高锰钢的铸造性能较好。钢的熔点低(约为14()()℃)，钢的液、固相线温度间隔较小，(约为50℃)，钢的导热性低，因此钢水流动性好，易于浇注成型。高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1．5倍，为碳素钢的2倍，故铸造时体积收缩和线收缩率均较大，容易出现应力和裂纹。

为提高高锰钢的性能进行过很多合金化、微合金化、碳锰含量调整和沉淀强化处理等方面的研究，并在生产实践中得到应用。介稳奥氏体锰钢的出现则可较局gao大幅度降低钢中碳、锰含量并使钢的形变强化速度提高，可适用于高和中低冲击载荷的工况条件，这是高锰钢的新发展。

(2)无磁钢。这类钢含锰大于17％，碳含量一般均在1.0％以下，常在电机工业中用于制作护环等。这类钢的密度为7.87～7.98g／cm3。由于碳、锰含量均高，钢的导热能力差。导热系数为12.979w／(m•℃)，约为碳素钢的1／3。由于钢是奥氏体组织，无磁性，其磁导率μ为1．003～1．03(h/m)。

高锰钢的铸造工艺

在高能量冲击的工作条件下，高锰钢与超高锰钢铸件的应用范围是广阔的。许多铸造厂，对生产此类钢种铸件缺乏必要的认识。现对具体操作做简要的说明，供生产者参考。化学成分

高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75％－1.45％。受冲击大，碳含量低。锰含量在11.0％－14.0％之间，一般不应低于13％。超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18％。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5％为宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07％。铬是提高抗磨性的，一般在2.0％左右。

炉料

入炉材料是由化学成分决定的。主要炉料是优质碳素钢（或钢锭）、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适，就可以多用回炉料。这个人士是有害的。某些厂之所以产品质量不佳，皆出于此。不仅高锰钢、超高锰钢，凡是金属铸件，绝不可以过多的使用回炉料，回炉料不应超过25％。那么，回炉料过剩该如何？只要把废品降到最低，回炉料就不会过剩。

熔炼

这里着重讲加料顺序，无论用中频炉，还是电弧炉熔炼，总是先熔炼碳素钢，而各类锰铁和其他贵重合金材料，要分多次，每次少量入炉，贵重元素在最后加入，以减少烧损。料块应尽量小些，以50－80mm为宜。熔清后，炉温达到1580－1600℃时，要脱氧、脱氢、脱氮，可用铝丝，也可用si-ca合金或sic等材料。将脱氧剂一定压到炉内深处。金属液面此时用覆盖剂盖严，隔断外界空气。还要镇静一段时间，使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。然而，不少企业，只将铝丝甚至铝屑，撒再金属液面上，又不加覆盖，岂不白白浪费！在此期间，及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。

钢液出炉前，将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。在出炉期间用v-fe、ti-fe、稀土等多种微量元素做变质处理，是使一次结晶细化的必要手段，它对产品性能影响是至关重要的。

炉料与造型材料

要延长炉令，当分清钢种与炉衬的属性。锰钢属碱性，炉衬当然选用镁质材料。捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。添加炉衬材料不可过厚，每次80厘米左右为宜，捣毕要低温长时间烘烤。如提高生产效率，笔者建议采用成型坩埚（沈阳力得厂和恒丰厂均又成品出售），从拆炉捣装成，不用1小时，即可投入生产，同时成型坩埚对防穿炉大裨益。当然，炉令的长短与操作者大又关系。不少操作者像掷铅球的运动员一样，把炉料从三四米之外投入炉内，既不安全又伤炉令，应将炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。

造型材料和涂料也应与金属液属性相一致，或者用中兴材料（如铬铁矿砂、棕刚玉等）。若想获得一次结晶细化的集体，采用蓄热量大的铬铁矿砂是正确的，尤其是消失模生产厂，用它将克服散热慢的缺点。

铸造工艺设计

锰钢的特点是凝固收缩大，散热性差，据此，在工艺设计中铸造收缩率取2.5％－2.7％，铸件越长大、越应取上限。型砂与砂芯的退让性一定要好。浇注系统采取开放式。多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入，且成扁而宽的喇叭状，靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积，使金属液快速平稳地注入铸型，防止整个铸型内的温差过大。冒口直径要大于热节直径，紧靠热节，高度是直径的2.5－3.0倍，必须采用热冒口甚至浇冒口合一，让充足的高温金属液来不足铸件在凝固收缩时之空位。将直浇道、冒口位于高处（砂箱有5－8。的斜度）也是正确的。浇注时尽可能低温快浇。一旦凝固，要及时松砂箱。聪明的设计师总是善于利用冷铁，包括内冷铁于外冷铁，它既细化一次结晶，消除缩孔、缩松，又提高工艺出品率，当然，适宜的用量和规格是应该考虑的。内冷铁要干净、易熔，用量以少为宜。外冷铁的三维尺寸与冷却物的三维尺寸为0.6－0.7倍的函数关系。过小不起作用，过大造成铸件开裂。铸件在型内要长时间保温，直到低于200℃再开箱。

热处理

热处理开裂，是低温阶段升温过快所致。故正确的操作是350℃以下，升温速度<80℃/h，750℃以下，<100℃/h，且有不同时期的保温。至>750℃时，铸件内呈塑性状态，可以快速升温了。至1050℃时根据铸件的厚度确定保温时间，然后再升到1100℃以上。给出炉降温留有余地然后尽快入水。高温时升温太慢，保温时间太短，出炉后到入水时间间隔过长（不应>0.5min），这一切都影响铸件质量。入水温度应<30℃，淬火后，水温<50℃，水量应不小于铸件重量的8倍。冷水从池下部进入，温水从池顶面流出。铸件在水池中要三个方向不停地一动。

切割与焊接

因为锰钢热传导性能差，所以在切割浇冒口时应十分注意。最好将铸件置于水中，被切割部分露在水外，切割时留一定量的茬，热处理后磨掉。

不少厂，焊接和焊补成为必然。选用奥氏体基的锰镍焊条（d256或d266型），规格细长，φ3.2mm×350mm，外层药皮为碱性。操作时采用小电流，弱电弧，小焊道多焊层、始终保持低温度少热量的操作方法。一边焊接一边击打，消除应力。重要铸件必须探伤。

生产者要考虑的，不仅仅是降低生产成本，但更重要的是不出废品，最大限度地出优质品，进而最到限度地扩大占领市场份额。这看起来是慢而费，实际上是快而省，这个观念不仅认识到，更重要的是要做到。

四、碳素钢

碳素钢

碳素钢

含碳量小于1.35％，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。适用于公称压力pn≤32.0mpa，温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有wc1、wcb、zg25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16mn 分类：

按含碳量分为低碳钢(碳含量为0.04％～0.25％)、中碳钢（碳含量为0.25％～0.6％）、高碳钢（碳含量为0.6％～1.35％）。

按质量分为普通碳素钢，其有害杂质磷、硫含量均小于0.05％，包括甲类钢（a类钢，保证力学性能）、乙类钢（b类钢，保证化学成分）和特类钢（c类钢，保证力学性能和化学成分）－－如：q235a,q235b，a235c，q235d，ss400等等；优质碳素钢，有害杂质磷、硫含量均小于0.04％；高级优质碳素钢，有害杂质磷、硫含量小于0.03％－－如：45，s50c，s45c，p20等等。

按用途又分为碳素结构钢和碳素工具钢，前者主要用于制造各种结构件和机器零件，一般属低碳钢和中碳钢；后者用于制造刀具、量具、模具等，一般属高碳钢。

碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5个牌号：

q195、q215、q235、q255、q275

每个牌号由于质量不同分为a、b、c、d等级，最多的有四种，有的只有一；另外还有钢材冶炼的脱氧方法区别。

脱氧方法符号：

f——沸腾钢

b——半镇静钢

z——镇静钢

tz——特殊镇静钢

叙述：

1.概述

碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。这是因为含碳量超过此量后，钢表 现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。碳素钢按其质量不同可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢二类。优质碳素结构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低，所以综合机械性能比普通碳素钢好。

(1)生产制造方法。碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢，而平炉可以冶炼各种优质钢。近年来氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快，有趋势可代替平炉炼钢。将炼好的钢液注入钢锭模，就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的钢材和锻件。钢锭经过压力加工后，能够改善钢的内部组织和夹杂物分布，所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些。

(2)用途。碳素钢主要用来制造强度要求不高的机器零件和各种金属构件。广泛应用于机械制造的各个方面。如农业机械、机床、船舶等。它是一种应用最广、用途最大的钢材。

2.主要生产及输往国家、地区

我国的鞍山钢厂、宝山钢厂、上海钢厂、太原钢厂、重庆钢厂、天津钢厂等是出口碳素钢的主要产地。一般碳素钢多加工成型材，如角钢、扁钢、工字钢等输往日本、香港、东南亚、中东等国家和地区。

3.主要进口生产国家

我国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口。与其他钢类相比，碳素钢进口数量最多。进口到货后缺重问题较为突出。收用货部门要加强到货后重量的验收。

4.种类

碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。高碳钢属于工具钢，详见“工具钢”部分。低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。热处理工艺是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。而中碳钢如45号钢根据使用条件不同，热处理方式也不同。一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。其他条件使用的可进行正火处理。

5.规格及外观质量

碳素钢的品种主要有圆钢、扁钢、方钢等。经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷。尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求。

6.化学成分

7.物理性能

（6、7点详见参考资料）

8.包装

裸装，国产钢按钢号在端部进行涂色，详见gb/t699-88标准规定。

9.注意事项

碳素钢淬火时通常采用水冷，但对小尺寸的中碳钢，尤其是直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹

五、低碳钢

低碳钢(low carbon steel)

又称软钢, 含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。

碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，天多不经热处理用于工程结构件，有的经参碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强廖和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，淬火处理可以改善其切削加工性。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，曩有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳、氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮州物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，筻种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也乏产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚身在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时交比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两，爪屈服点。占上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现d于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为吕德斯带。刁少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间刁宜过长。另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳目的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。

低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带{钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农』机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发i机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不i的机械零件。低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含{在0.15％以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层{度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。

低碳钢由于强度较低，使用受到限制。适当增加碳钢中锰含量，并加入微量钒、钛、铌等合金元素，可j大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、{量硼和碳化物形成元素，则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高，并保持较好的塑性和韧性。

六、中碳钢

medium carbon steel

碳量0.25％～0.60％的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为hrc55(hb538)，σb为600～1100mpa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。

中碳钢的焊接

中碳钢含碳量比低碳钢高，强度较高，焊接性较差。常用的有35、45、55号钢。中碳钢焊条电弧焊及其铸件焊补的主要特点如下：

(1)热影响区容易产生淬硬组织。含碳量越高，板厚越大，这种倾向也越大。如果焊接材料和工艺规范选用不当，容易产生冷裂纹。

(2)由于基本金属含碳量较高，所以焊缝的含碳量也较高，容易产生热裂纹。

(3)由于含碳量的增高，所以对气孔的敏感性增加。因此对焊接材料的脱氧性，基本金属的除油除锈，焊接材料的烘干等，要求更加严格。

七、高碳钢

高碳钢丝

high carbon steel

常称工具钢 , 含碳量从0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。锤, 撬棍等由含碳量0.75%的钢制造;切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

高碳钢的焊接

高碳钢由于含碳量高，焊接性能很差。其焊接有如下特点：(1)导热性差，焊接区和未加热部分之间产生显著的温差，当熔池急剧冷却时，在焊缝中引起的内应力，很容易形成裂纹。

(2)对淬火更加敏感，近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用，使近缝区产生冷裂纹。

(3)由于焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚、长大，使焊缝脆弱，焊接接头强度降低。

(4)高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹。

高碳钢和钢，高碳钢是钢的一个分类，应该是高碳钢和中碳钢才对。高碳钢虽然硬度高但是质脆，容易折断，中碳钢质软但是韧性好一般的结构件都是碳钢的比如40 #45#钢是最常用的做轴的钢汽车大梁用的钢就是16mn的合金结构钢。至于车架应该用中碳钢才好或者用合金结构钢才好

轴承钢与碳钢的优劣势比较分析篇2

以目前来看市场上轴承钢与碳钢用量很大，价格相差也比较大，很难从外形和颜色上区分两者之间的区别，那么两者之间的区别是什么那？

根据调查结果分析得：

1、在使用寿命长短方面。它们的使用时间寿命有很大的差异，轴承钢的使用寿命长，而碳钢较差，主要是硬度和耐磨性都不如轴承钢轴承。

2、在耐磨性能方面。低碳钢只在表层渗碳表层淬火，并没有全部淬透。市场上很多低档碳钢轴承根本就淬不硬，耐磨性能极差。

3、在工艺和使用效果方面。轴承使用效果好坏与使用环境有关，因此有些并不需要高档的，用碳钢周轴承就合适了。

4、在轴承材料与性能方面。轴承的套圈、滚动体及保持架的材料及性能是否达到了弹性极限高；滚动疲劳强度高；要有高硬度；耐磨性好；抗冲击负荷的韧性好；尺寸稳定性好，加工性好。而轴承钢能达到此标准，碳钢就不能保证。

5、碳钢还是有其自己的优势依据所用之处而定。碳钢轴承的噪音大，寿命特别短，承受的压力特别小，但可用在硬度、极限转速相对较小的地方。

总结：

1、轴承钢硬度大，碳钢小；

2、轴承钢极速转速高，碳钢小；

3、轴承钢噪音小，碳钢噪音大；

4、轴承钢寿命长，碳钢短；

5、轴承钢承受压力能力大，碳钢小；

6、轴承钢从颜色来看较亮。

轴承钢与碳钢的优劣势比较分析篇3

轴承钢

第一章 滚动轴承用钢gcr15钢的热处理原理

一、滚动轴承用钢应具有的特性

1、高的接触疲劳强度；

2、高的耐磨性；（发生滑动摩擦的主要部位）1）、滚动体与滚道的接触面； 2）、滚动体与保持架兜孔的接触面； 3）、保持架引导与套圈引导档边的接触面； 4）滚子的端面与套圈档边的接触面。

3、高的弹性极限；

4、高的硬度；

5、一定的韧性；

6、好的尺寸稳定性；

7、一定的防锈功能；

8、良好的工艺性能。

二、gcr15钢的物理性能

1、gcr15钢的临界点：

ac1:760℃ acm：900℃ ar3：707℃ ar1：695

2、gcr15钢的ms点：

ms点随着奥氏体固溶度的变化而变化，亦即随着奥氏体温度的升高而降低，gcr15钢在860℃温度ms点为216~225℃。

三、铬轴承钢热处理基础

1、基本概念

1）、奥氏体：是碳及合金元素溶于r-fe八面体间隙的间隙式固溶体。特征：

[1]、在钢的各种组织中，奥氏体的比容最小；

[2]、奥氏体的塑性高，屈服强度低，容易塑性变形加工成型。2）、珠光体：是过冷奥氏体共析分解的铁素体和碳化物的整合组织

片状珠光体：是指在光学显微镜下能够明显看出f与fe3c呈片状分布的组织状态。根据片间距的大小分为普通片状珠光体、索氏体、屈氏体。粒状珠光体：铁素体基体上分布着粒状fe3c的组织。

gcr15的正常锻造后组织应为细珠光体类型组织及细小的网状碳化物组成，不允许有＞3级的网状碳化物及明显线条状组织，不允许有粗针状马氏体和粗片状珠光体组织。3)、马氏体：是碳在α-fe中的过饱和固溶体。

马氏体分类：板条马氏体、片状马氏体、针状马氏体、隐晶马氏体。gcr15钢淬火后得到的马氏体为隐晶马氏体或者细小结晶马氏体。马氏体具有高的硬度、强度、耐磨性。

4）贝氏体：是过冷奥氏体在中温区域分解后所得的产物，它一般是由铁素体和碳化物所组成的非层状组织。

贝氏体分类：上贝氏体、下贝氏体

上贝氏体：是一种两相组织，有铁素体和fe3c所组成的，大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶粒内部长大，fe3c分布于铁素体板条之间。从整体上看呈现为羽毛状，所以上贝氏体又成为羽毛状贝氏体。上贝氏体与珠光体的区别：

[1]、片状珠光体中铁素体呈片状，而上贝氏体中铁素体呈条状或针状； [2]、片状珠光体中铁素体是平衡的，而上贝氏体中铁素体是过饱和的。

下贝氏体：也是一种两相组织，有铁素体和fe3c所组成的。下贝氏体形成晶核的部位大多是在奥氏体晶界上，但与上贝氏体不同，也有相当数量是在奥氏体晶粒内部。下贝氏体的立体形态呈透镜状，在显微镜下呈针状。下贝氏体的碳化物呈细片状或颗粒状，排列成行，约以55~60°的角度与下贝氏体的长轴相交，并且仅分布在铁素体内部。

2、fe-c合金相图中gcr15钢淬火后在回火时的组织转变和内应力变化： 1）、马氏体析出碳化物和碳化物的聚集长大

马氏体是碳在α-fe中的过饱和固溶体，是亚稳定相，过饱和的碳原子有从固溶体中自发析出的趋势，低温回火就是不断地从马氏体内析出与马氏体共格的ε-碳化物。低温回火析出的ε-碳化物是极薄的层，在普通金相显微镜下是看不到的。其析出的结果使马氏体的抗腐蚀能力大大降低，所以试样经侵蚀后，在显微镜下颜色发暗，回火温度越高，这种特点越明显。

回火温度升高到300~320℃，由于碳的扩散能力提高，合金元素也稍可以进行扩散，析出的碳化物就变为合金fe3c型的碳化物（fe、mn）3c。这时，碳化物与马氏体间的共格关系也破坏了。

高于350~400℃，碳化物就发生聚集长大。随温度的连续升高，碳化物片逐渐长大，并转变为球状。同时马氏体含碳量降低，趋向于平衡状态铁素体的成分。晶格四方度c/a值趋向于1，渐变为体心立方晶格。2）、残余奥氏体分解

奥氏体是高温稳定相，在室温是不稳定，有自发析出碳化物，转变为α-固溶体的趋势，马氏体的分解使钢的体积收缩，而残余奥氏体的分解使钢的体积胀大。通常说的残余奥氏体开始分解温度是指能够明显看出因参与奥氏体分解而引起体积变化的转折点，gcr15为180℃，gcr15simn钢为200℃左右。但事实上，gcr15钢在150℃，残余奥氏体已有明显分解。高碳铬轴承钢中的残余奥氏体在250~270℃基本可以完全分解。3）、内应力的变化

钢的淬火应力主要包括热应力和组织应力两种。由于急冷过程中，工件各部位冷却先后不一，各部位温度不同，体积涨缩量不同而相互牵制，发生弹性畸变引起的应力，即热应力。由于淬火时组织转变生成物的线膨胀系数不同，比容不同，而相互牵制发生弹性畸变引起的应力，即组织应力。在回火过程中随着温度升高，屈服极限和蠕变极限大大下降，弹性变形逐步变为塑性变形，组织也向平衡状态发展，淬火引起的各组织的比容差缩小，因而会发生弹性松弛，使淬火应力减小乃至消除。

150℃以下回火，应力只能消除很小一部分，而300~430℃之间回火应力消除最剧烈。在更高温度。随着再结晶的充分进行，淬火应力将逐步完全消除。4）、回火各阶段组织应力的变化趋势

按组织和应力各温度区间的转变情况，轴承钢回火通常可分为四个阶段： [1]、马氏体迅速分解：80~200℃左右；

[2]、残余奥氏体大量分解阶段：200~260℃左右； [3]、淬火应力激烈消除阶段：320~430℃左右； [4]、碳化物颗粒明显长大阶段：＞400℃。第二章：高碳铬轴承钢标准的演变与高低倍组织的评定

一、高低倍组织的说明与评级准则

1、低倍组织

低倍组织是指一般疏松、中心疏松和偏析。这些缺陷是由于钢锭内的树枝状晶内和晶间偏析引起的化学成分不均匀而造成的。1）试样的制作过程

试样经车削加工后，按相关规定的条件：50%的盐酸水溶液，酸浸温度为65~80℃，酸浸时间以准确显示钢的低倍组织和缺陷为准。2）评级原则

中心疏松的评级：主要依据试样中心部位的缺陷大小，数量，聚集程度以及占据的面积。（模铸1级，连铸1.5级合格）

一般疏松的评级：主要根据试样面上的缺陷的大小、数量、所占面积和树枝状晶的粗细程度。

偏析的评级：主要根据试样面上偏析带的组织疏松程度及偏析带的密度。3）、注意事项

在进行低倍组织检验时，经酸浸的试样表面上应无缩孔、裂缝、皮下气泡、过烧、白点及有害夹杂物。除标准中规定的缺陷外，酸浸低倍试样上还不得有翻皮、内裂、异金属等公认的有害缺陷。

2、非金属夹杂物 1）、分类

[1]、脆性夹杂物：氧化物、脆性硅酸盐及氮化钛类型夹杂； [2]、塑性夹杂物：硫化物及塑性硅酸盐；

[3]、球状不变形夹杂物：球状及大块的不规则形状的及夹杂物。2）、评定原则

[1]、脆性夹杂物的评级原则

①、氧化物、脆性硅酸盐以及氮化钛类型均按脆性夹杂物评定； ②、脆性夹杂物自0.5级起评，即一发现此类夹杂物时评0.5级；

③、在评定串链状分布的脆性夹杂物时，除要有夹杂物的面积概念外，并须适当参考集中程度和颗粒大小。若夹杂物较集中或颗粒较大，则应适当地提高级别；如夹杂物的串链数虽多，但串链较短，颗粒较小，且分布分散，则应适当的降低级别，其幅度一般可以±0.5级为限。

[2]、塑性夹杂物的评定原则： ①、下列夹杂物按塑性夹杂物评定

a、硫化物；

b、在热加工时发生塑性变形的硅酸盐，即塑性硅酸盐；

c、被硫化物及塑性硅酸盐包在整个里面的复合夹杂物。

②、塑性夹杂物自0.5级起评，即一发现有硫化物或塑性硅酸盐时即评0.5级。若整个试样检验面上未发现此类夹杂物则评为0级。

③、评级时主要依据为夹杂物的大小和数量，但亦需参考夹杂物的分布形态，若夹杂物大而集中，则应适当的提高级别，如夹杂物的数量虽多，但小而分散，则应适当的降低级别，其幅度一般可在±0.5级为限。

[3]、gb/t 18254中夹杂物评定结果的判定规则：

①、一个试样不合格系指四类八系列的夹杂物之八个最恶劣视场的级别，凡出现1个或1个以上的级别不超过规定，即判该试样未不合格。

②、某炉钢非金属夹杂物必须同时满足以下三个条件才能判不合格：

第一、被检验的六个试样至少三分之二合格，不合格的试样最多为两个，不能超过2个试样不合格；

第二、对被检验的同一支钢锭的头、尾两个试样，不能同时都不合格； 第三、六个试样上的各类、各系夹杂物的平均值不应超标准的规定级别。③、如何区分硫化物与塑性硅酸盐

a、在明视场下，硫化物比塑性硅酸盐颜色浅些，前者呈灰色，后者呈暗灰色；

b、一般硫化物比较细小；塑性硅酸盐比较粗些；

c、二者的显微硬度不同，一般硫化物hv≈180~260；而塑性硅酸盐hv=600~800。

3、球化组织

1）、球化组织的评定条件 [1]、放大倍率：500倍； [2]、腐蚀剂：2%硝酸酒精； [3]、级别：1级为欠热，6级为过热。yb 9-59规定2~5级为合格；yb 9-68规定1~4级为合格；gb/t 19254规定为2~4级为合格。2）、评定原则

[1]、球化组织主要根据碳化物球化程度及碳化物的形状、大小和分布状况评定； [2]、出现球化不良的索氏体及碳化物密集成堆时，应判为不合格； [3]、当出现两级之间的情况时，往上或往下选拔评级。

4、碳化物网状组织 1）、碳化物网状评定条件

[1]、放大倍率均在500倍下进行；

[2]、试样的检验面均是横向断面，也可在纵向断面上进行，当发生质量异议时，仍以横断面检验的级别为准；

[3]、采用4%硝酸酒精溶液深腐蚀，以清晰显示碳化物网络的形貌为止，一般应在试样的中心部位观察，以严重的视场进行级别的评定。2）、碳化物网状的评定原则 [1]、yb 9-59和yb 9-68 a、根据碳化物网络的封闭程度进行评定；

b、根据碳化物的网络大小以及碳化物网的粗强程度； c、对具有三叉状的碳化物应严加控制。[2]、gb/t 18254 评级时，主要考虑碳化物网络的封闭程度。

5、碳化物带状组织 1）、碳化物带状的评定条件

[1]、腐蚀剂与腐蚀程度：用4%硝酸酒精进行深腐蚀，以清晰显示碳化物颗粒带为止，而隐没浓度差以及基体的显微组织形貌； [2]、放大倍率：100倍、500倍。2）、评定原则

[1]、在100倍下，主要观察碳化物颗粒带的条数、宽窄、碳化物颗粒的聚集程度；在500倍下，主要观察碳化物颗粒的大小、形状、聚集情况，两方面结合评定； [2]、考虑碳化物颗粒条带数量； [3]、按碳化物颗粒的聚集程度评定； [4]、根据碳化物颗粒的大小、形状评定。

6、碳化物液析

碳化物液析在轧材上是以粗大碳化物大块聚集的形状存在，并沿轧制方向呈短条状分布，以及成破碎的链状分布。1）、评定原则

碳化物液析评级主要根据碳化物条状的数量、分布状态、条块的大小来评定。2）、条块碳化物液析的形成

条状碳化物液析多出现于钢的变形较小，高温轧制的钢坯和大尺寸的钢材中，而链状碳化物液析多出现于金属变形量大，低温轧制的大、中、小尺寸的钢材。

第三章 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件

一、球化退火

1、球化退火过程中的组织转变

退火前的原始组织为热轧热锻或者正火组织，是片状碳化物与铁素体相间的珠光体。将其加热至ac1~ac3之间并保温时，体心立方的铁素体转变为面心立方的奥氏体，部分片状碳化物溶解入奥氏体中，剩余的碳化物也逐渐由片状向粒状或球状转化。加热温度越高，保温时间越长，则碳化物将全部溶入奥氏体中。在随后的冷却过程中，如冷却速度足够缓慢或冷至790~810℃（gcr15）（770~800 gcr15simn）进行等温，则溶入的碳化物将以粒状在未溶碳化物或新位置析出，同时奥氏体转变为铁素体基体上分布着粒状碳化物和粒状珠光体，为球化退火的正常的组织。冷速越大，析出的碳化物越细小，过缓的冷却速度产生粗大碳化物。但冷却速度过快，且加热温度过高，保温时间不长，则溶入的碳化物将部分或全部以片状的形态析出，成为全部或含有部分片状碳化物分布于铁素体基体的混合珠光体。

2、退火组织的评级原则

理想的退火组织是铁素体基体上均匀分布着细小的球化或粒状碳化物。因此，此类组织的评级由以下三个准则：

1）、碳化物的颗粒大小；2）、碳化物的分布均匀性；3）、碳化物的球化程度或形态。说明：1）、细小的粒状或点状珠光体有利于淬火后获得含量均匀分布的马氏体。单碳化物过细往往伴随着高的硬度，不利于随后的切削加工，且淬火加热工艺要求严格；碳化物颗粒过粗，硬度过低，同样不利于切削加工，且由于碳化物间距增大，使随后的淬火组织碳浓度分布不均匀，影响使用性能。

2）、碳化物分布的均匀性直接影响淬火后能否得到均匀的马氏体，碳化物分布过度不均，除退火硬度不均匀而影响切削性能外，还是淬后马氏体的含量及尺寸不均，甚至产生局部过热组织。

3、组织特征

1级：细点状+细粒状珠光体+局部细片状珠光体

组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细粒状，分布弥散，局部有细片状。为不合格组织，形成原因是加热不足，部分锻造组织被保留下来。2级：点状珠光体+细粒状珠光体

组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细点状，圆度好，分布较均匀。为优良的合格组织。3级：球状珠光体

组织特征：碳化物颗粒大于2级，球化完全，分布较均匀，为良好的合格组织 4级：球状珠光体

组织特征：碳化物颗粒较粗，均匀性较差，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为合格组织。

gcr15，zgcr15钢的硬度应在hb179~207范围内，gcr15simn，zgcr15simn钢硬度应在hb179~217范围内。5级：不均匀球状珠光体

组织特征：碳化物颗粒大小不均，圆度差，有角状和条状碳化物，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为不合格组织。该组织的形成，除原始组织粗大不均匀外，还与加热温度过高，冷却速度过缓或重复多次退货有关。6级：不均匀的粗粒状珠光体+片状珠光体

组织特征：碳化物颗粒大小不均，部分区域出现明显片状珠光体，分布均匀弥散。硬度偏高，约为hb217~229，但车削性能好。该组织是采用特殊热处理工艺和特殊成型方法时得到。

二、淬火和回火

1、淬火工艺过程中的组织转变

把具有球化退火组织的工件加热到ac1~ac3之间进行保温时，铁素体基体转变成为奥氏体，粒状碳化物溶入奥氏体中并在奥氏体中扩散均匀化，同时奥氏体晶 粒也不断长大，在随后的冷却过程中，如以足够快的冷却速度冷至ms以下，奥氏体转变为马氏体，溶入奥氏体中的碳原子保留在马氏体中，随着工件温度的降低，越来越多的奥氏体转变为马氏体。若在马氏体转变终止温度mf以上某个温度保留冷却，未转变的奥氏体被保留下来成为残余奥氏体。加热过程中未溶入奥氏体的碳化物在冷却过程中不发生转变，成为残留碳化物。最终组织为：马氏体+残余奥氏体+碳化物。

如在ms以上冷却速度不是足够快，则在冷却过程中，部分奥氏体首先转变为珠光体型组织或贝氏体型组织，剩余的奥氏体在继续冷却过程中转变为马氏体，最终组织为：马氏体+珠光体（贝氏体）+碳化物+残余奥氏体。

2、回火过程中的组织转变 1）、回火的第一阶段

过饱和的碳原子向一定晶面偏聚，形成薄片状偏聚区。这些偏聚区的碳含量高于马氏体中的平均碳含量。随着回火温度的提高，ε型碳化物沿马氏体的惯析面析出，ε型碳化物是由几十埃的小粒子组成约1000埃左右的条状薄片。2）、回火的第二阶段

残余奥氏体发生分解，此时残余奥奥氏体转变为过饱和的α固溶体和碳化物组成的混合体，其产物类似于下贝氏体和回火马氏体。gcr15钢在正常的淬火工艺下所获得的残余奥氏体，当回火温度达到250℃左右并保持一定时间，就将分解完毕。3）、回火的第三阶段

碳化物将聚集长大，并向fe3c型碳化物转变，在碳原子偏聚区形成fe3c。

3、淬火工艺参数对组织形态的影响

随淬火温度升高，残留碳化物变少，变小；晶粒变粗，残余奥氏体增多。

淬火的马氏体可按马氏体粗细分为隐晶，细小结晶和针状马氏体。淬火温度越高，马氏体越粗，其形态逐渐由隐晶马氏体向细小结晶，针状马氏体过渡，直到最后全部成为粗大的针状马氏体。

在金相组织中往往见到一些黑区和白区，这主要是由于原材料中的粒状碳化物分布不均匀所造成的。黑区往往是残留碳化物较集中，白区则残留碳化物较稀少。

4、组织的评级原则: 1）、按马氏体粗细程度和残余奥氏体数量； 2）、按残留碳化物数量多少和颗粒大小； 3）、按屈氏体组织的形态，大小和数量。

5、组织特征： 1）淬回火马氏体组织

1级：隐晶马氏体+较多的残留碳化物+少量残余奥氏体

组织特征：基体组织细小而均匀，残留碳化物多而颗粒较粗，残余奥氏体在光学显微镜下看不到，轻腐蚀后有时会出现小块做屈氏体。2级：隐晶马氏体+细小结晶马氏体+适量的残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：以隐晶马氏体为主，残留碳化物沿晶界不断溶解，并出现布纹状的细小结晶马氏体，白色区增多，残余奥氏体显示不明显。

3级：细小结晶马氏体+隐晶马氏体+少量细小针状马氏体+较少量残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：基体组织黑白差明显，白色区组织为布纹状且局部出现小针状马氏体，但针状马氏体500倍光学显微镜下显示不清晰。残留碳化物少于2级。

4级：细小结晶马氏体+隐晶马氏体+局部小针状马氏体+较少量残留碳化物+较多残余奥氏体

组织特征：基体组织较粗，黑白差大，白色区出现细小针状马氏体，细小针间出现残余奥氏体墙，残留碳化物减少，颗粒细，局部区域残留碳化物已经全部溶解。

5级：细小结晶马氏体+少量隐晶马氏体+局部小针状马氏体+少量残留碳化物+较多残余奥氏体

组织特征：基体组织较粗，黑白差大，白区增多，局部区域有明显的细小针状马氏体，细小针状马氏体间有残余奥氏体显示。残留碳化物颗粒更细或碳化物颗粒大小和分布均匀性很差，局部区域碳化物已全部溶解。2）、淬回火屈氏体组织

1级：隐晶马氏体+少量块状和针状屈氏体+较多的残留碳化物+较多残余奥氏体 组织特征：马氏体基体组织细，残留碳化物多，经轻腐蚀屈氏体呈黑色（含量约占2%），屈氏体中常伴有较粗的碳化物颗粒或者夹杂物。淬回火后硬度≥61hrc。

2级：隐晶马氏体+细小结晶马氏体+网状或小块状屈氏体+较多残留碳化物+残余奥氏体 组织特征：马氏体基体组织细，屈氏体沿晶界呈网状析出或呈小块状，总含量＜5%。残留碳化物多，分布较均匀，硬度合格。

3级：隐晶马氏体+较大团块状屈氏体+很多残留碳化物+少量残余奥氏体

组织特征：屈氏体呈块状，含量约为9.9%，屈氏体块中常伴有较粗的碳化物颗粒。该组织硬度偏低，或硬度合格但出现软点。

4级：隐晶马氏体+针状或小块状屈氏体+残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：屈氏体呈针状或小块状，经轻腐蚀呈黑色或浅黑色，分布较均匀，含量约为7.1%，残留碳化物量适宜，硬度正常。5级：隐晶马氏体+块状或针状屈氏体+残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：基体组织中有小块状和针状屈氏体并出现大块状屈氏体，分布不均匀，大块状屈氏体中常伴有粗颗粒碳化物，屈氏体总含量约为5.8%，该种组织硬度偏低，均匀性差。

三、网状碳化物

1、网状碳化物的形成及影响

锻造或热轧后缓冷或退货工艺不当，则产生沿原奥氏体晶界析出的粗大网状碳化物。在随后的淬回火后，网状被保留下来，网状碳化物的出现，对基体起分割作用，且造成成分不均匀，严重降低淬回火后机械性能。

2、评级原则

1）、碳化物网状的粗细； 2）、按碳化物网的封闭程度； 3）、按碳化物网的网格大小。

3、组织特征

1级：碳化物呈细点链状未形成网络。

2级：点链状碳化物增多，条状碳化物稍粗，局部碳化物形成断续大晶格网格，不封闭。3级：碳化物条状更粗，形成大晶格网格，碳化物点链多，并出现三叉状碳化物。4级：碳化物网的封闭程度和粗细介于2级和3级之间，但未出现三叉状碳化物。

四、贝氏体等温淬火

1、淬火组织及其影响因素

贝氏体等温淬火或分级淬火后组织应由下贝氏体或马氏体+贝氏体混合组织+残留碳化物+残余奥氏体所组成。影响贝氏体组织性能的因素主要取决于下贝氏体的含量和粗细。

2、评级原则

1）、按贝氏体的粗细、分布和含量； 2）、按残留碳化物的多少；

3）、按屈氏体的形状、大小和数量。

3、组织特征 1级：细针状下贝氏体+隐晶马氏体+较多的残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：下贝氏体呈黑色针状，呈大部分无规则交叉分布，局部区域呈束状分布，白色区为隐晶马氏体，残留碳化物较多且细小而均匀。

上述组织是在原始组织细而均匀，加热温度为下限，等温温度适宜，等温时间短的情况下形成。

2级：粗针状下贝氏体+隐晶、细小结晶马氏体+细小针状马氏体+较少的残留碳化物+残余奥氏体

组织特征：下贝氏体呈粗长的黑针，无规则交叉分布，灰色区为细小结晶和细小针状马氏体，残留碳化物较少且分布均匀。

3级：下贝氏体+较少的残留碳化物+极少的残余奥氏体（＜3%）

组织特征：基体组织为黑色，基体上分布有不规则分布的白色草叶状细针，残留碳化物较少。

上述组织在加热温度偏高，等温温度适宜，等温时间长的情况下形成。淬火后硬度＞58hrc。

4、贝氏体等温淬火或分级淬火后不合格组织有： 1）、粗大的下贝氏体组织。加热温度过高造成；

2）、少量的下贝氏体+马氏体。加热温度高，等温时间短造成；

3）、组织中屈氏体组织超过1、2级。加热温度低，等温温度高，冷却不良造成； 4）、上贝氏体组织。等温温度高，冷却不良造成。

轴承钢与碳钢的优劣势比较分析篇4

轴承钢无缝钢管知识讲解大全

轴承钢无缝钢管http://是指热轧或冷轧(冷拔)的无缝钢管，供制造普通滚动轴承套圈用。钢管的外径为25-180毫米，壁厚为3.5-20毫米，分普通精度和较高精度两种。轴承钢无缝钢管是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作是承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢无缝钢管有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢无缝钢管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十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。

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轴承钢无缝钢管管理论重量表

编辑本段化学成分国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表

编辑本段物理性能轴承钢无缝钢管的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。交货状态应在合同中注明。钢材的低倍组织必须无缩孔、皮下气泡、白点及显微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超过1.5级，偏析不得超过2级。钢材的退火组织应为均匀分布的细粒状珠光体。脱碳层深度、非金属夹杂物和碳化物不均匀度应符合相应有关国家标准规定。编辑本段包装一般情况下，直径小于20mm要打包交货，大于20mm时可以裸装交货。具体打包要求，视双方签订的合同要求而定，如，六角包，长短差，出口的一般要加外包装等。对冷拔 钢应涂防锈油，国内某些厂家急需货物的，可以不防锈，不然其在加工成套圈时还要做除油处理。货物出厂前应附质量保证书、注明钢号、炉号、重量、规格、化学成分、检验标准及检验结果等。编辑本段生产制造方法

常见轴承钢无缝钢管管精选(9张)生产轴承钢无缝钢管管的轴承专用钢种有以下几种(标有表示“滚”的g)：铬轴承钢无缝钢管如gcr6，gcr9(simn)，gcrl5(simn);无铬轴承钢无缝钢管如gsimnv(re)，gsimnmov(re)，gmnmov(re);渗碳轴承钢无缝钢管如g20crmo，g20cr2mn2mo;高碳铬不锈轴承钢无缝钢管如9cr18(mo)等。轴承钢无缝钢管的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷、氢等含量以及非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况，因为非金属夹杂物和碳化物的数量、大小和分布状况对轴承钢无缝钢管的使用寿命影响很大，往往轴承的失效就是在大的夹杂或碳化物周围产生的微裂纹扩展而成。夹杂物的含量和钢中氧含量密切相关，氧含量越高，夹杂物数量就越多，寿命就越短。夹杂物和碳化物粒径越大、分布越不均匀，使用寿命也越短，而它们的大小、分布状况与使用的冶炼工艺和冶炼质量密切相关，现在生产轴承钢无缝钢管的主要工艺是连铸以及电炉冶炼+电渣重熔工艺冶炼，还有少量采用真空感应+真空自耗的双真空或+多次真空自耗等工艺来提高轴承钢无缝钢管的质量。