GCr15轴承钢与51200轴承钢的区别

GCr15轴承钢:

GCr15轴承钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。

综合性能良好球化退火后有良好的切削加工性能淬火和回火后硬度高而且均匀,耐磨性能和接触疲劳强度高热加工性能好含有较多的合金元素,价格比较便宜。

51200轴承钢特性及适用范围：

综合性能良好，淬火和回火后，，接触疲劳强度高。钢的热加工性好，球化退火后有良好的可切削性。宜制作壁厚≤12mm、外径≤250mm 的各种轴承套圈、钢球直径≤50mm、圆锥、球面滚子直径≤22mm及所有尺寸的滚针；还可用于制造量具、模具、木工刀具

51200轴承钢化学成分:

ASTM51200含碳C093～105,硅Si015～035,锰Mn025～045,硫S≤0015,磷P≤0025,铬

Cr135～160,镍Ni允许残余含量≤025

51200轴承钢力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：1617

冲击功 Akv (J)：28

试样尺寸：某试样

热处理规范：

850～860℃淬火，油冷;160℃回火2h。

金相组织：

回火马氏体。

GCr15钢是一种合金含量较少，应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。

化学成分：

C：095-105

Mn：020-040

Si：015-035

S：≤0020

P:≤0027

Cr:130-165

Mo:≤010

Ni:≤030

Cu:≤025

Ni+Cu≤050

一、钢构成不同

1、轴承钢镀铬棒：轴承钢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。

2、45钢镀铬棒：是一种优质碳素结构钢，对应日标S45C, 美标: 1045，德标 C45。其特征是相比普通A3钢，具有更高的强度，抗变形能力。

二、机械性能不同

1、轴承钢镀铬棒：主要执行GB/T18254-2002标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议，其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T18254-2002标准 ，GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤10级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T18254-2002标准。

2、45钢镀铬棒：GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa。

三、工艺不同

1、轴承钢镀铬棒：50吨及以上UHP电炉冶炼60吨及以上LF炉精炼60吨及以上VD炉真空处理，合金钢方坯或矩形坯连铸（260mm×300mm、180mm×220mm），缓冷或热送轧材精整检验入库。

2、45钢镀铬棒：40Cr工件淬火后应采用油冷，40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下，对形状不复杂的工件，可以在水中淬火，并未发现开裂，只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。

-轴承钢

-45号钢

1、金属含量不同

40cr有碳元素和铬元素，没有钼元素。42crmo有碳元素，且含量与40cr相同，含铬12%，含钼025%。

2、承压能力不同

40cr抗压强度为800MPa，屈服点为750MPa。42crmo抗压强度为1000MPa，屈服点为950MPa。

扩展资料

工艺流程

1、50吨及以上UHP电炉冶炼→60吨及以上LF炉精炼→60吨及以上VD炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸（260mm×300mm、180mm×220mm）→缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。

2、90吨及以上转炉冶炼→100吨及以上LF炉精炼→100吨及以上RH炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸→（如：320mm×340mm、240mm×240mm）缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。

技术标准

轴承钢生产主要执行GB/T18254-2002标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议，其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T18254-2002标准 ，GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤10级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T18254-2002标准。

轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢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。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准，将轴承钢分为：全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。

-轴承钢

轴承钢生产主要执行GB/T18254-2002标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议，其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T18254-2002标准，GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤10级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T18254-2002标准。

轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢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。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准，将轴承钢分为：全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。

有的国家增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似，分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。近五十年来我国还在轴承钢钢种及其轴承用材料方面，如无铬轴承钢、中碳轴承钢、特殊用途轴承钢及合金、金属陶瓷等取得了很大的进展。

一、基本要求

根据以上对轴承用钢的基本要求，对轴承用钢的冶金质量提出以下的基本要求；

①严格的化学成分要求。

一般轴承用钢主要是高碳铬轴承钢，即含碳量1%左右，加入1．5%左右的铬，并含有少量的锰、硅元素的过共析钢。铬可以改善热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性，又可以提高钢的防锈性能和磨削性能。

但当铬含量超过1．65%时，淬火后会增加钢中残余奥氏体，降低硬度和尺寸稳定性，增加碳化物的不均匀性，降低钢的冲击韧性和疲劳强度。为此，高碳铬轴承钢中的含铬量一般控制在1，65%以下。只有严格控制轴承钢中的化学成分，才能通过热处理工序获得满足轴承性能的组织和硬度。

②较高的尺寸精度要求，对于使用在高速镦锻机上锻造的热轧退火棒料，应该对其尺寸精度有更高的要求。

滚动轴承用钢要求钢材尺寸精度较高，这是因为大部分轴承零件都要经过压力成型。为了节省材料和提高劳动生产率，绝大部分轴承套圈都是经过锻造成型，钢球是经过冷镦或热轧成型，小尺寸的滚子也是经过冷镦成型。如果钢材的尺寸精度不高，就无法精确地计算下料尺寸和重量，而不能保证轴承零件的产品质量，也容易造成设备和模具的损坏。

③特别严格的纯洁度要求。

钢的纯洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少，纯洁度越高，钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落、显著降低轴承寿命的主要原因。特别是脆性夹杂物危害最大，由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来，严重影响轴承零件精加工后的表面质量。因此，为了提高轴承的使用寿命和可靠性，必须降低轴承钢中夹杂物的含量。

④严格的低倍组织和显微（高倍）组织要求。

轴承钢的低倍组织是指一般疏松、中心疏松和偏析，显微（高倍）组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液析等。碳化物液析硬而脆，它的危害性与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性，并使之组织不均匀，在淬火时容易变形与开裂。带状碳化物影响退火和淬火回火组织以及接触疲劳强度。低、高倍组织的优劣对滚动轴承的性能和使用寿命有很大的影响，所以，在轴承材料标准中对低、高倍组织有着严格的要求。

⑤特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求。

对轴承钢而言，表面缺陷包括裂纹、夹渣、毛刺、结疤、氧化皮等，内部缺陷包括缩孔、气泡、白点、严重的疏松和偏析等。这些缺陷对于轴承的加工、轴承的性能和寿命有很大的影响，在轴承材料标准中明确规定不允许出现这些缺陷。

⑥严格的碳化物不均匀性要求。

在轴承钢中，如果出现严重的碳化物分布不均匀，则在热处理加工过程中就容易造成组织和硬度的不均匀，钢的组织不均匀性对接触疲劳强度有较大的影响。另外，严重的碳化物不均匀性还容易使轴承零件在淬火冷却时产生裂纹，碳化物不均匀性还会导致轴承的寿命降低因此，在轴承材料标准中，对不同规格的钢材均有明确的特别要求。

⑦严格的表面脱碳层深度要求。

在轴承材料标准中对钢材表面脱碳层有着严格的规定，如果表面脱碳层超出标准的规定范围，且在热处理前的加工过程中又没有将其全部清除掉，则在热处理淬火过程中就容易产生淬火裂纹，造成零件的报废。

⑧其他要求。

在轴承钢材料标准中还对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态、标识等有严格的要求。

二、性能要求

为了满足以上对动轴承的性能的要求，对轴承钢材料提出了以下一些基本的性能要求：

1）高的接触疲劳强度，

2）热处理后应具有高的硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度，

3）高的耐磨性、低的摩擦系数，

4）高的弹性极限，

5）良好的冲击韧性和断裂韧性，

6）良好的尺寸稳定性，

7）良好的防锈性能，

8）良好的冷、热加工性能。

三、制造要求

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，生产轴承钢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的质量。

对轴承钢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。

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　　轴承的内外套圈、钢球的材料为轴承钢（真空热处理）。大部分的轴承，使用JIS钢种中的SUJ2,也就是国内的铬钢(GCr15)。SUJ2的化学成分，在世界各国，作为轴承用材料已规格化。比如：与AISL52100（美国）、DIN100Cr6（西德）、BS535A99（英国）等均属同种钢。使用该材料，有效的提高了轴承的扭矩性能、降低噪音，延长寿命。但在潮湿或者高温的环境下，需使用马氏体型不锈钢材料

　　滚动轴承钢：GCr15，GB/T18254—2000《高碳铬轴承钢》

　　[亚瑞进口轴承销售公司转自轴承精工坊]

　　统一数字代号

　　牌号

　　化学成分，%

　　B00150

　　GCr15

　　C

　　Si

　　Mn

　　Cr

　　095~105

　　015~035

　　025~045

　　14~165

　　注意：

　　1 轴承钢管用钢的残余铜含量（熔炼分析）应不大于020%。

　　2 氧含量在钢坯或钢材上测定。

　　3 盘条用钢的硫含量（熔炼分析）应不大于0020%。

　　奥氏体型不锈钢：1Cr18Ni9，GB 1220—92《不锈钢棒》

　　[亚瑞进口轴承销售公司转自轴承精工坊]

　　牌号

　　化学成分，%

　　1Cr18Ni9

　　C

　　Si

　　Mn

　　P

　　S

　　Ni

　　Cr

　　Mo

　　≤015

　　≤100

　　≤200

　　≤0035

　　≤0030

　　800~1000

　　1700~1900

　　-

　　马氏体型不锈钢：9Cr18，GB 3086—82《高碳铬不锈轴承钢》

　　制造轴承的材料|轴承钢的化学成分组成|轴承钢介绍

100Cr6材质通过淬火+回火后硬度范围值：61-64HRC

100Cr6属于德标高碳高铬轴承钢，执行标准：DIN 17230(1980) Ball and Roller Bearing Steels

100cr6轴承钢，韧性较好，具有较好的回火稳定性，热处理时变形小。该钢中碳化物分布均匀，不易析出碳化物网，并易于正火消除，通过正火可以消除网状以及粗片碳化物组织。但是抗压强度和耐磨性不足，加工性较差。宜制作壁厚≤12mm、外径≤250mm 的各种轴承套圈、钢球直径≤50mm、圆锥、球面滚子直径≤22mm及所有尺寸的滚针；还可用于制造量具、模具、木工刀具。制造内燃机。电机车、机床、拖拉机、轧钢设备、钻探机、铁道车辆以及矿山机械等传动轴上的钢球、滚子和轴套等。

100Cr6化学成分如下图：