1、轴承钢原材料介绍 报告人：刘凡 2014/10/081.1.钢材分类钢材按化学成分非合金钢低合金钢高合金钢按用途工程结构钢机器零件用钢工模具钢特殊性能钢按质量普通质量钢质量钢优质钢高级优质钢碳素工程结构钢低合金高强钢微合金钢调制钢低合金超高强度钢钢弹簧钢轴承钢渗碳钢量具钢刃具钢冷作模具钢热作模具钢不锈钢耐热钢无磁钢2.2.各国钢材牌号表示方法中国中国：GB/T(国标），JB/T(机械标准）美国美国：SAE-(Society of Automotive Engineers)美国汽车工程师协会 ASTM-(American Society for Testing and Materials)美国材
2、料与试验协会 AISI-(American Iron and Steel Institute)美国钢铁学会标准 UNS -金属与合金统一数字代号体系德国德国： DIN-(Deutsches Institut fr Normunge)德国标准化协会 SEP(Stahl Eisen Prfbltter)德国钢铁协会标准日本：日本：JIS-(Japanese Industrial Standards)日本工业标准英国英国：BS-(British Standard) 英国标准法国法国：NF-(Norme Francaise) 法国标准3.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明举例举例碳素结构钢Q+屈
3、服强度+质量等级+脱氧方法Q-屈服强度字母，屈服强度单位MPa, 质量等级有A,B,C,D脱氧方法：F-沸腾钢；b-半镇定钢；Z-镇定钢；TZ-特殊镇定钢Q235-D-TZ优质碳素结构钢“”表示平均碳含量万分之几，含Mn优质钢在含碳量之后加“Mn”元素，用Al脱氧的镇静钢要标出“Al”符号，镇静钢不加“Z”,半镇静钢加“b”，沸腾钢加“F”,高级优质碳素钢要标出“A”质量等级符号50Mn08Al1010b10F20A碳素工具钢T+“”表示平均碳含量乘以10，含较高锰量的碳工具钢要标出“Mn”符号，高级优质工具钢在钢后加“A”T8T8MnT8A易切削钢Y+易切削元素“”表示平均碳含量乘以100,
4、加硫易切削钢的“S”省略Y12Y12PbY40MnY45Ca低合金结构钢Q+屈服强度+质量等级+脱氧方法质量等级为A、B、C、D、EQ345-D中国牌号表示方法4.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明举例举例轴承钢高碳铬轴承钢G+铬含量铬含量用千分之几表示GCr9GCr15渗碳轴承钢G+合金结构钢表示方法该类钢属于合金结构钢，其前缀为“G”,其他均按合金结构钢钢号命名G20CrMoG20Cr2Mn2Mo不锈轴承钢与不锈钢表示方法相同9Cr189Cr18Mo不锈钢、耐热钢+合金元素+合金含量指数一般在牌号的第一位用一位阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几），当C%1.00%时采用两位阿拉伯数
5、字表示，当C%0.1%时，以“0”表示含碳量；C%0.03%时，以“00”表示含碳量；合金含量的表示方法与合金结构钢相同，专门用途或易切削的不锈钢和耐热钢，在牌号前面冠以专用钢或易切削钢的符号。2Cr13Y1Cr18Ni9Se11Cr170Cr18Ni900Cr19Ni104Cr10Si2Mo5.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明合金结构钢，合金弹簧钢+合金元素+合金含量指数“”表示平均碳含量万分之几，合金元素平均含量小于1.5%，钢中仅标明元素，一般不标出含量。平均含量（质量分数）为1.5%2.49%，2.50%3.49%., 22.50%23.49%，相应写成2、3、23等，高级优质
6、钢要加后缀“A”,保证淬透性钢在牌号最后加“H”60Si2Mn60Si2MnA20CrMnTiH合金工具钢，高速工具钢合金元素+合金含量指数合金元素含量表示方法同合金结构钢相同，但含碳量一般不标出含量数字，若平均含碳量小于1.00%时，可用一位数字标明含碳量（千分之几）Cr064CrW2SiW6Mo5Cr4V2CW6Mo5Cr4V26.美国钢材牌号表示方法7.材料名材料名称称UNS体系体系SAE体系体系AISI体系体系组别及特征组别及特征举例举例UNSSAEAISI 碳素钢G1001010一般碳素钢，非硫易切削碳素钢，锰含量最大为1.00%，左列牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几G104
7、5010451045G1101111硫切削碳素钢，左列牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几G1137011371137G1201212磷硫复合易切削碳素钢，左列牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几G1213012131213G1501515高锰碳素钢，左列牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几G1552015521552高碳铬轴承钢G5065050铬钢，平均铬含量为0.27%、0.50%，左列牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几,G5098650100E50100G5165151铬钢，平均铬含量为0.80%、1.02%，左侧牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几,G519865
8、1100E51100G5265252铬钢，平均铬含量为1.45%，左侧牌号系列中的“”表示平均碳含量为万分之几,G5298652100E521008. 模具钢模具钢T208HH热作模具钢，其中，热作模具钢，其中，“H1 ”为中碳铬为中碳铬型热作模具钢、型热作模具钢、“H2 ”为钨系热作模为钨系热作模具钢，具钢，“H4 ”为钼系热作模具钢为钼系热作模具钢T20813T20822T20841H13H22H41H13H22H41 不锈钢S33033铬镍奥氏体不锈钢，UNS系第二、三位数字与SAE、AISI系的最后两位数字相同。UNS系最后两位数字一般为“00”,而“03”表示超低碳钢，其他数字用来区
9、分主要化学成分相同而个别成分稍有差别或包含有特殊元素的一组牌号。SAE、AISI系牌号最后加“L”，表示超低碳钢，加“N”表示含氮钢。UNS系包含少量沉淀硬化不锈钢牌号S30400S316033030430316L304316L材料名材料名称称UNS体系体系SAE体系体系AISI体系体系组别及特征组别及特征举例举例UNSSAEAISI9.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明举例举例碳素结构钢S+含碳量+字母代号（C,CK)含碳量用规定含量中间值乘100的数值表示，如该数值不是整数值，去掉小数取整数表示；如该数值在9以下时，其数值前加“0”表示。C-碳；K-渗碳用钢S09CS09CK合金结构
10、钢S+主要合金元素符号+合金元素含量标记+碳含量代表值+附加字母1.主要合金元素表示方法：碳钢符号为SC, Mn钢为SMn， MnCr 钢为 SMnC，Cr钢为 SCr，CrMo 钢为SCM，NiCr钢为SNC，NiCrMo 钢为SNCM，AlCrMo 钢为SACM2.合金元素含量标记为2、4、6、8. （代表Ni、Cr、Mo元素不同含量）3. 含碳量用规定含量中间值乘100的数值表示，如该数值是整数值，去掉小数取整数表示；如该数值在9以下时，其数值前加“0”表示；4. 附加字母表示方法：L表示加Pb钢，S表示加S钢，U表示加Ca钢，H表示保证淬透性，K表示渗碳用钢SMn420SNC236SN
11、CM220SCr415SCM415SMnC420SNCM616SNCM815日本钢材表示方法10.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明举例举例不锈及耐热钢S+钢种符号+数字顺序号钢种符号：US表示不锈钢；UH表示耐热钢。数字顺序号基本上参照美国AISI标准SUS201SUS304SUS316LSUH11含铬轴承钢SUJ+顺序号顺序号表示钢种顺序SUJ1SUJ2SUJ3SUJ4SUJ5工具钢S+钢种符号+顺序号钢种符号：K-碳素工具钢；KC-中空钢；KD-合金模具钢；KH-高速工具钢；KS-合金专用工具钢；KT-锻造工具钢SK1SKD4SKS4SKT3SKH10SKC31弹簧钢SUP+顺序号
12、顺序号表示钢种顺序SUP311.德国DIN标准的钢号表示方法有DIN17006体系和DIN17007体系（W-Nr）DIN17006对各种钢做作了如下规定：非合金钢非合金钢钢种（Si）0.5%，(Mn)0.8%，(Al)和 (Ti)0.1%， (Cu)0.25%合金钢合金钢钢中上述成分超过者或特意加入其他合金元素者低合金钢低合金钢钢中总合金元素含量（质量分数）在5%以下者；高合金钢高合金钢钢中一种合金元素含量（质量分数）在5%以上者DIN17006体系规定钢号由三部分组成：表示钢强度或化学成分的主体部分冠在主体前面表示冶炼或原始特性的缩写字母；附在主体后面的代表保证范围的数字和处理状态的缩写字
13、母。熔炼方法熔炼方法原始特征（代表字母）原始特征（代表字母）主体部分主体部分保证范围（代表数字）保证范围（代表数字）处理状态（代表字母）处理状态（代表字母）B-贝氏体钢E-电炉钢（一般的）GS-铸钢I-感应电炉钢LE-电弧炉钢M-平炉钢PP-熟铁SS-焊接用钢T-托马斯钢Ti-坩埚炉W-转炉代用钢，附加字母：B-碱性Y-酸性A-耐时效的G-含较高的P和（或）SH-半镇静钢K-含较低的P和（或）SL-耐碱脆的P-可压焊的（可锻焊的）Q-可冷镦的（可挤压的，可冷变形的）R-镇静钢S-可熔焊的U-沸腾钢Z-可拉伸的按照材料强度：主体符号“St”+抗拉强度下限按照化学成分：碳素符号+含碳量+合金元素符
14、号+合金含量或前置字母X+含碳量+合金元素符号+合金含量1-屈服点2-弯曲或顶锻试验3-冲击韧性4-屈服强度和弯曲或顶锻试验5-弯曲或顶锻试验及冲击韧性6-屈服强度及冲击韧性7-屈服强度和弯曲或顶锻试验及冲击韧性8-高温强度或蠕变强度9-电气特性或磁性无数字-弯曲或顶锻试验（每炉一个试样）A-经回火的B-经处理获得最好的可切削性E-经渗碳淬火的G-经软化退火的H-经淬火的HF-表面经火焰淬火的HI-表面经高频感应淬火的K-经冷加工的（如冷轧、冷拉等）N-经正火的NT-经渗氮的S-经消除应力退火的U-未经处理的V-经调制的12.材料名称材料名称牌号组成牌号组成说明说明举例举例按照材料强度非合金钢
15、 St+抗拉强度下限这种表示方法仅适用于非合金钢。“St”为Stahl的缩写抗拉强度为除以10的数值，单位为N/mm2St52按照化学成分非合金钢 C表示平均碳含量为万分之几，按照对碳素钢的不同质量要求（对磷硫含量的限制程度）以及不同用途，还可在钢号开头冠以Ck、Cm、Cf、Cq等字母。C表示钢中（P), （S) 0.045%Ck表示控制硫磷含量的优质钢Cm表示控制硫含量的优质钢，钢中, （S)0.020%0.035%Cf表示淬火用钢Cq表示冷镦用钢C22ECk22Cm35低合金钢+合金元素符号+合金元素含量值的指数表示平均碳含量为万分之几，合金元素采用化学符号表示，并按其含量的多少依次排列；
16、当含量相同时则按字母次序排列。合金元素含量值的指数表示：元素Cr、Co、Mn、Ni、Si、W的指数为平均含量百分数乘以4；元素Al、Cu、Mo、Nb、Ta、Ti、V的指数为平均含量百分数乘以10；元素C、N、P、S的指数为平均含量百分数乘以100.13Cr225CrMo4高合金钢X+合金元素符号+合金元素含量表示平均碳含量为万分之几，合金元素采用化学符号表示，并按其含量的多少依次排列。合金元素含量表示为平均百分值（按四舍五入化为整数）X10CrNi188碳素工具钢C+W表示平均碳含量为万分之几,W表示工具钢。CW1表示钢中（P), （S) 0.02%；CW2表示钢中（P), （S) 0.03%
17、；CWS表示特殊用途工具钢C80W1C70W2高速工具钢S-表示数字，各组数字按W-Mo-V-Co次序排列，Cr不必表示；用数字表示的合金元素含量直接以平均含量的百分数来表示，不必乘以指数；不含Mo的高速钢，则用数字“0”表示；而不含Co的高速钢，则只用前三组数字表示即可，不必再加“0”S12-1-4-5 S18-0-113.DIN17007系统由7位数字组成，第1位数用09 共10 个数字表示，分别代表：0 生铁及铁合金，铸铁。 1 钢和铸铁 2 、 3 非铁金属（ 2 为重金属， 3 为轻金属）。 48 非金属材料。 9 内部用于新试制的产品第2、3位数字代表的含义如下所示14.第4和5位
18、数字是任意确定的，并不代表钢中成分。第6位和第7位数字为附加数字，在标准中常常不使用。第6位数字用来表示“钢的获得方法”（冶炼方法和浇注方法），第7位数字用来表示处理状态。具体含义如下：钢材牌号钢材牌号材料号（材料号（W-Nr)钢材牌号钢材牌号材料号（材料号（W-Nr)C451.0503S-18-011.335542CrMo41.7218GS-521.0552C67E1.1231G-X60NiCr420.961015.3.轴承钢介绍轴承钢的性能要求16.3.1 轴承钢分类中国美国日本德国国际标准高碳铬轴承钢GCr4GCr15GCr15SiMnGCr15SiMoGCr18Mo5010052100
19、-SUJ2-100Cr2100Cr6100CrMn6-100CrMo7-100Cr6100CrMn6-100CrMo7渗碳轴承钢G20CrMoG20CrNiMoG20CrNi2MoG20Cr2Ni4G10CrNi3MoG20Cr2Mn2Mo4118H8620H4320H-9310H-SNCM220SNCM420-20MnCrMo4-220NiCrMo220NiCrMo7-不锈轴承钢9Cr189Cr18Mo-440CSUS440CSUS440C-X102CrMo17-X108CrMo17高温轴承钢Cr4Mo4VCr14Mo4M50Cr14Mo4-30-17.3.2 主要用途钢号钢号用途用途GCr
20、4低铬轴承钢，耐磨性比相同碳含量的碳工具钢高，冷加工塑性变形和切削加工性能较好，有回火脆性倾向。一般用在载荷不大、形状简单的机械转动轴的钢球和滚子。GCr15高碳铬轴承钢的代表钢中，综合性能良好，淬火与回火后具有高且均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和切削加工性能好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向。用于制造壁厚小于等于12mm，外径小于等于250mm的各种轴承套圈，也用在尺寸范围较宽的滚动体，如钢球、圆锥滚子、圆柱滚子等；还可用于制造模具、精密量具以及其他要求高的耐磨性、高弹性极限和高接触疲劳强度的机械零件。GCr15SiMn在GCr15钢的基础上适当增加
21、Si、Mn含量，淬透性、弹性极限和耐磨性均有明显提高，冷加工塑性中等，切削加工性能稍差，焊接性能差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向。用于制造大尺寸的的轴承套圈、钢球、圆锥滚子、圆柱滚子、球面滚子等，轴承零件的工作温度小于180；还可用于制造模具、量具、丝锥及其他要求硬度高且耐磨的零部件。GCr15SiMo使用性能与GCr15SiMn相近GCr18Mo在GCr15钢的基础上加入Mo,并适当提高铬含量，从而提高了钢的淬透性。用于制造各种轴承套圈，壁厚小于等于20mm，扩大了使用范围，其他用途与GCr15钢相近。渗碳轴承钢碳含量低，心部具有良好的韧性，可承受强烈的冲击载荷，而渗碳的表面硬度高，耐磨
22、性好。主要用于大型机械承受冲击载荷较大的轴承，如轧钢机、矿山机械、机车车辆和农业机械等的轴承。不锈轴承钢用于制作要求耐腐蚀、高温下抗氧化的轴承，蒸汽、海水、硝酸等腐蚀介质中工作的防锈轴承。例如水坝闸门、水利机械、海洋船舶、化工和石油机械、矿井机械及航海仪表等轴承。高温轴承钢用于制作工作温度超过150的轴承，主要用于航空喷气发动机、燃气轮机、核反应堆系统以及高速飞行器、火箭、宇宙飞船中等。18.轴承寿命轴承寿命轴承的结构设计轴承的制作质量轴承钢轴承钢的质量的质量3.3 影响轴承钢性能的主要因素19.3.3 影响轴承钢性能的主要因素3.3.1 钢中非金属夹杂物非金属夹杂物的数量、形态和分布：A类（
23、硫化物）、B类（Al2O3)、C类（硅酸盐类）、D类（球状氧化物）和DS类（单颗粒氧化物）控制氧含量20.3.3.2 化学成分合金化元素合金化元素主要作用主要作用C碳是保证轴承钢在淬火+回火后具有足够的淬透性、硬度值和耐磨性能的主要元素之一。一般控制在0.95%1.15%之间Cr铬是碳化物形成元素，在钢中的主要作用是提高其淬透性和耐腐蚀性能，并提高钢的强度、弹性极限和屈服极限。铬能显著改变高碳铬轴承钢碳化物的分布及其颗粒大小，使含铬的渗碳体碳化物退火聚集的倾向性变小；溶入奥氏体中的铬可以提高马氏体的回火稳定性；铬还可以使轴承钢具有一定的抗锈蚀作用。但铬含量过多时，会增加淬火钢中残余奥氏体量和碳
24、化物不均匀性，因此含铬量一般控制在0.4%1.9% 范围Si硅能固溶于铁素体和奥氏体中，从而提高其硬度和强度，并可提高弹性极限和淬透性，改善钢的抗回火软化特性。但是硅也会使钢的过热敏感性、裂纹和脱碳倾向性增大，并且硅能使钢在球化退火态的切削和冷加工性能变坏，所以一般控制在0.85%以下。Mn锰是碳化物形成元素，锰和铁形成固溶体可提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度。但锰含量过高，会使钢中残余奥氏体增加，钢的过热敏感性和裂纹倾向性增加，钢的尺寸稳定性降低，一般控制在1.25%以下。21.3.3.3 钢的组织评价要素碳化物颗粒大小、形状、均匀性马氏体粗细程度残余奥氏体数量屈氏体组织形态，大小和数量碳
25、化物不均匀性22.公司名称公司名称生产工艺流程生产工艺流程氧含量氧含量夹杂物级别夹杂物级别瑞典SKFSKF-MR(熔炼精炼）工艺：双壳炉熔炼（C、P含量调整到 允 许 值 ） 除 渣ASEASKFIC（或CC)510-6夹杂物含量达到极低程度日本山阳SNRP超纯净轴承钢生产工艺：90吨UHP电弧炉炼钢偏心底出钢LFRH完全垂直连铸510-6夹杂物尺寸11m日本大同MRAC-SSS工艺：EAF除渣LFRHCC510-6氧化物夹杂极细小中国大冶铁 水 废 钢 60吨 电 弧 炉LFRH5吨锭铸模热轧/热锻工艺（6.56.7）10-6B类、D类夹杂物级别小于1兴澄特钢（C&U3)高炉KRBOFLFR
26、H CC710-6B类夹杂物级别小于1.5，D类夹杂物级别小于1.03.3.4轴承钢冶炼方式23.3.4 轴承钢的检验项目(GB/T18254)24.3.5 人本集团内部所用钢材钢材牌号钢材牌号主要用途主要用途GCr15套圈一般不参用，经批准后方可使用，60以下可以用连铸、60及以上用模铸，一般作为滚动体材料（材料可以由大连金牛、宝钢特钢或兴澄特钢提供）；套圈材料为C&U2及以上和所有汽车轴承滚动体须采用大连金牛或宝钢特钢模铸。C&U1国内配套的普通电机球轴承；国内一般工业传动及变速机构用滚子轴承；国内普通汽车用滚子轴承；摩托车箱体等系列轴承；家用电器用轴承C&U2国内汽车用普通深沟球轴承、水
27、泵轴承、空调离合器轴承；国内外要求较高的电机轴承；用于售后市场的汽车轴承；重载场合的矿山、冶金、工程机械轴承；非机床主轴的高速精密轴承；纺机专用轴承；摩托车及其他发动机曲轴轴承C&U3国内外汽车变速箱用球轴承、摇臂轴承、轮毂轴承；国外汽车项目用滚子轴承及部分球轴承；国外主机配套项目要求高的特定轴承；TD系列轴承；机床主轴精密高速轴承；GCr15SiMn普通中大型电机轴承；普通冶金轴承RB52100寿命要求特殊的汽车关键部位轴承、精密高速轴承、微型轴承等SAE52100、100Cr6、SUJ2、SKF3等同C&U2和C&U3C&U31、S55C、SAE1055汽车第二、三代轮毂轴承内外法兰20C
28、r、20CrMo、20CrNiMo、20Cr2Ni4承受冲击负荷较大的轴承、使用温度不高于120,20Cr有效壁厚/直径38mm,20crMo有效壁厚/直径610mm，20CrNiMo有效壁厚/直径812mm，20Cr2Ni4有效壁厚/直径2070mm25.钢材牌号钢材牌号主要用途主要用途08、10、SPCC、ST12、ST14、20用于制造保持器、防尘盖、支柱、普通冲压滚针轴承外圈等SCM415、15CrMo要求较高的冲压轴承（如载荷大，寿命要求高等）65Mn、T8、T9、SK5、SK7推力轴承、垫片等，其中SK5、SK7适用于要求韧性较高的推力轴承及垫片等ML15、ML20用于保持器铆钉、支柱等SUS304、SUS430内外密封圈盖SCM435、35CrMo轮毂螺栓HPb59-1、ZCuZn40Pb2用于制造角接触轴承、圆柱轴承等保持器26.27.Thank you!28.
