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各种元素对不锈钢性能影响--------------------------------------------------------------------------------发布时间：2012-8-30目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。1)．各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明：①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。常用滚动轴承钢的用途和性能--------------------------------------------------------------------------------发布时间：2013-3-23常用的常用滚动轴承钢的用途和性能--------------------------------------------------------------------------------发布时间：2013-3-23常用的滚动轴承钢有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、耐腐蚀轴承钢、高温轴承钢、防磁轴承钢、不锈轴承钢和中碳合金钢等。一．高碳铬轴承钢高碳铬轴承钢是含铬1.30～1.65％的高碳合金钢，其特点是：热处理后的显微组织比较均匀稳定、硬度高而均匀、耐磨性好、接触疲劳强度高、具有良好的尺寸稳定性和耐腐蚀性。经球化退火后，其切削加工性能良好，且价格也比较便宜。这种钢可以满足在一般工况条件下运转的轴承的使用要求。高碳铬轴承钢在全世界得到广泛采用，最常用的牌号是GCr15和GCr15SiMn，在我国用量约占轴承钢总量的80％以上，这两种钢的性能基本相同，但GCr15SiMn钢的淬透性比GCr15钢好，因此对于较大尺寸的轴承零件，宜采用GCr15SiMn钢，高碳铬轴承钢广泛用于制造滚动轴承套圈和滚动体，其使用范围列于表6-1。GCr15轴承钢大量用来制造汽车、拖拉机、坦克、飞机等使用的发动机轴承、机床、电机等所使用的主轴轴承以及铁路车辆、矿山机械、通用机械用轴承。GCr15SiMn轴承钢主要用来制造壁厚大的轴承，如各种大型和特大型轴承，多用在重型机床及轧钢机上无较大冲击载荷的工作条件下。由于GCr15SiMn钢的裂纹敏感性较大，冲击韧性差，对于有冲击载荷的厚壁轴承还不能完全满足使用要求，铁道部首先提出客车轴承不允许使用GCr15SiMn钢，还有对于大壁厚的轧机和矿山轴承在承受冲击载荷大的条件下，GCr15SiMn钢也限制使用。现已开发出GCr18SiMo和GCr15SiMo等高淬透性钢，其性能比GCr15SiMn钢优越，可在铁路轴承、轧机轴承、矿山机械轴承上替代GCr15SiMn钢使用。表6-1高碳铬轴承钢的使用范围二．渗碳轴承钢用于制造轴承零件的渗碳钢主要是低碳钢和优质低碳合金结构钢。用这类钢制造的轴承零件，经渗碳、淬火、回火等热处理工序后，表面具有很高的硬度（硬度≥HRC60）和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度，而心部又具有良好的韧性，一定的强度和硬度。渗碳轴承钢特别适宜于制造在冲击载荷条件下工作的轴承和尺寸较大的轴承。总之，渗碳钢轴承的优点是：1）渗碳淬火后表面保留压应力状态，抗疲劳强度好。2）承受冲击载荷能力强，表面硬化层有微裂纹也不易向内部扩展。表面具有较高的硬度而心部硬度较低（一般为35HRC～40HRC），与高碳铬轴承钢相比，有较好的心部冲击韧度。3）渗碳的深度和浓度可以根据需要加以调节。4）不受轴承零件尺寸和壁厚的限制。三．耐腐蚀轴承钢耐腐蚀轴承钢又称不锈钢，在腐蚀介质中工作不易氧化。常用的有奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti），马氏体不锈钢（9Cr18、9Cr18Mo、Cr15Mo4），沉淀硬化不锈钢（0Cr17Ni7AL）及镍基或钴基合金等。其中以9Cr18最为常用，9Cr18Mo次之。耐腐蚀轴承钢用于制造在化学工业、食品工业等腐蚀环境和低温下工作的轴承零件及某些要求低摩擦的仪器和仪表轴承等。9Cr18和9Cr18Mo,这类马氏体不锈钢经热处理后可得到大部分马氏体组织，具有高硬度、高强度、很好的耐磨性和韧性，主要用于制造在海水、河水、酸、有机盐水以及蒸汽等腐蚀介质中工作的轴承，在-253～350℃下工作的轴承以及某些微型轴承。1Cr18Ni9Ti和0Cr17Ni7AL主要用于制造耐腐蚀保持架、钢球等。其中1Cr18Ni9Ti还可作防磁轴承套圈及滚动体，且经渗氮处理后适用于制造高温、高真空、低载荷及高速条件下工作的套圈和滚动体。四．高温轴承钢通常，在150℃以上温度工作的轴承称为高温轴承。普通铬轴承钢的使用温度超过150℃时，硬度将急剧下降，尺寸不稳定，并导致轴承无法正常工作。对于工作温度在150～250℃工作的轴承，若套圈和滚动体仍选用普通高碳铬轴承钢制造，则必须对钢的回火温度提出特殊的要求，一般应高于工作温度50℃下进行回火。经过按上述要求回火处理的轴承钢，能在250℃下正常工作，但因回火后硬度有所下降，对轴承寿命有所降低。当工作温度高于250℃时，必须采用耐高温的轴承钢制造，高温轴承钢除应具有一般轴承钢的性能外，还应具有一定的高温硬度和高温耐磨性以及高温接触疲劳强度，还要抗氧化、耐冲击和高温尺寸稳定性。耐高温轴承用钢，主要是选用高速钢和高铬马氏体不锈钢。对于结构复杂，又需承受强大冲击载荷的轴承，也可采用高温渗碳钢制造。当环境温度超过500℃时，选用钢已难以满足要求，而应选用钴基、镍基合金碳化钛等高温材料。高温轴承主要用于航空喷气发动、燃气轮机、核反应堆系统、X光管钨管，以及高速飞行器、火箭和宇宙飞船。五．防磁轴承材料当轴承在强磁场中工作时，为使轴承不被磁化，使轴承摩擦力矩稳定，从而确保其精度，轴承必须用防磁材料制造。例如，在采矿工业中，利用飞机进行大面积控矿，要求控矿仪表零件不受磁性干扰，此仪表轴承应为防磁轴承。目前常用的防磁轴承材料主要有QBe2、Cr18Ni9Ti等，其中最常用的是铍青铜QBe2。
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