高端装备用轴承钢冶金质量性能现状及未来发展方向

针对滚动轴承特点、轴承钢类型以及国内外轴承钢差距,本文对国内外高端装备用轴承需求、国内外轴承钢品种、轴承钢生产装备与冶金质量、轴承钢热处理技术以及轴承钢质量性能评价技术等发展现状进行了综述,指出了国内外高端装备用轴承钢在冶炼流程的超纯净控制、新型热处理技术和新型轴承钢研发对提升轴承长寿命的巨大作用,提出了未来基于夹杂物...     

重大装备用高品质轴承用钢的发展及其质量控制

 随着汽车、高铁、精密机床、风电等重大装备的应用与建设,对轴承提出了高品质、长寿命和高可靠性的要求。除了轴承结构设计、制造精度外,轴承用钢对轴承产品的质量具有至关重要的影响。基于目前高端轴承应用需求,分析了高铁、风电、盾构机等重大装备领域轴承需求现状和性能要求,介绍了国内外轴承钢的发展方向和钢种开发情况,并讨论了轴承钢质量控制原理和思路。轴承钢产品质量控制的目标可归纳为纯净化、精细化和均匀化。其中冶金和凝固过程通过窄成分控制、低有害元素含量、碳化物液析、元素偏析带状、结晶组织缺陷、夹杂物控制等以获取洁净钢。后续轧制锻造工序通过控轧控冷实现组织的均匀化和精细化控制,以满足后续热处理等工序的加工性要求。     

国内轴承钢的生产控制技术

介绍了国内轴承钢冶炼、连铸以及轧制方面的新技术,针对目前鞍钢的轴承钢生产工艺技术进行述评,并结合鞍钢轴承钢的发展计划对国内发展高端轴承及轴承钢进行了展望.     

包钢开发轴承钢前景展望

主要介绍了国外主要轴承钢生产厂家的工艺流程、装备现状、质量水平及轴承钢棒线材和轴承钢管的生产情况,并对包钢如何开发轴承钢,占有市场提出看法和建议.     

国外轴承钢的生产状况及发展

综合介绍了国外主要轴承钢生产公司和厂家的工艺、装备现状、质量水平、轴承钢产量、生产的主要钢种及牌号等，并结合国内轴承钢质量水平提出了建议。     

轴承钢线材的专业化生产

目前我国拥有各种经济类型的轴承及零部件企业1500多家,年生产轴承20亿套,并以每年6％的速度递增,其中汽车、铁路、摩托车、机床行业对轴承需求增长速度较快。轴承行业年消耗GCr15轴承钢60万t,滚动体用轴承钢线材6－7万t。随着轴承行业的专业化分工和滚动体用轴承钢的需求量不断增加,开发滚动体专用轴承钢线材,建立轴承钢线材专业化生产已成为趋势。大连钢铁集团多年来通过对冶炼、开坯、线材轧制等工艺和装备的改进,并将清除线材表面缺陷、控制轧制等多项技术应用于生产,逐步建立了轴承钢线材专业化生产线,为满足滚动体行业的需要和国产轴承钢线材顶替进口创造了有利条件。     

轴承钢研究现状及发展趋势

中国近年来工业制造领域不断发展,这对国内轴承钢的研发制造提出了新的挑战,高品质轴承钢的研发生产成为当前国内轴承行业亟待解决的问题之一。从轴承钢的分类、性能的主要影响因素以及热处理工艺的发展等方面对国内外轴承钢的研究进展进行了综合论述,提出了发展国内高品质轴承钢需解决的工艺优化、夹杂物与碳化物的控制、检测设备及技术评价指标缺乏等问题的方法,以期实现国内高品质轴承钢的量化生产与应用。     

高疲劳寿命轴承钢洁净度现状及研究进展

对比了国内外高疲劳寿命轴承钢主要杂质元素、主要夹杂物特征等冶金性能的差异，并对比了不同冶金质量下，轴承钢的疲劳性能及诱发疲劳断裂的因素，总结了国产轴承钢洁净度现状及与国外优质轴承钢的差距。在此基础上，围绕高疲劳寿命轴承钢，以进一步提高国产轴承钢质量为目的，分析梳理了国产轴承钢冶炼技术及夹杂物控制方法的发展轨迹，探讨了国产轴承钢进一步提高疲劳寿命及质量的发展方向。      

不锈轴承材料的研究和发展

概述了高碳铬型不锈轴承钢、高温不锈轴承钢、含氮不锈轴承钢以及特殊用途的不锈轴承材料的研究现状和基本性能。简要介绍了不同冶炼工艺对不锈轴承材料性能的影响。为不同工作条件下选用所需的不锈轴承材料提供了选择依据。     

“十五”期间的五钢轴承钢

在预测、分析国内外轴承及其钢雀材市场销售趋势和比较国内外著名轴承钢生产厂家的装备和质量水平的基础上，重点阐述五钢在“十五”期间的轴承钢发展战略 努力方向     

轴承钢的长寿命化设计

轴承是工业机械中应用最广泛的部件之一,长期以来其服役寿命一直被滚动接触疲劳(RCF)寿命所制约。轴承钢对轴承的性能起着至关重要的作用,实现其长寿命化设计是提高轴承RCF寿命的关键环节。基于对国内外最新进展的分析总结,提出了提高冶金质量、创新热处理工艺和开发新型轴承钢的长寿命化设计方法,希望能为国内的轴承领域研究提供一些理论基础。     

国内外高氮马氏体不锈轴承钢研究现状与发展

 高碳铬不锈钢是应用最为广泛的不锈轴承钢,其具有较高的硬度和一定的耐蚀性,然而较高的碳、铬质量分数导致粗大碳化物的出现,轴承钢的疲劳和耐蚀性能将受到损害。相比之下,钢中添加氮元素能够减少粗大共晶碳化物的数量,同时析出大量细小的氮化物及碳氮化物,氮代碳既强化基体又改善耐蚀性,从而获得高强度与良好耐蚀性。介绍了含氮轴承钢及含氮马氏体轴承钢的发展历程,分析了不锈轴承钢中氮元素对组织结构、力学性能和耐蚀性能的作用机理;介绍国内外含氮轴承钢的研究现状并指出了含氮轴承钢研究的不足,需要在氮溶解模型、氮对组织演变及耐蚀机制等方面进行基础理论研究,同时不断研发不同系列的含氮马氏体轴承钢。     

Fatigue Damage Mechanism of Oil Film Bearing Sleeve

 With the rapid development of the steel industry, to keep pace with the current trend of high speed, continuous, and large scale production that focuses on automation and high levels of efficiency, many state owned steel companies are being equipped with oil film bearings. Through long term on spot inspection and research on the fatigue failure of oil film bearing, three segments of annulated fatigue breakage were found axially along the inner surface of the bearing sleeve. In order to elucidate the reason for the three segment annulated damage under rolling load, numerical boundary element method was adopted to analyze the contact behaviors between the sleeve and rollneck. Failure mechanism was discussed in detail, the distributions of contact stress were analyzed, and the service lives of the sleeve for different positions on the inner surface were quantitatively described, which provided an effective means to decrease wear and adhesive damage of the sleeve and to increase the load capacity of oil film bearing and its service life as well.     

基于非铝脱氧工艺的高品质轴承钢关键冶金技术研究

我国高品质轴承钢生产技术已取得了长足进步,部分企业的轴承钢质量处于世界先进水平,但质量稳定性与世界领先水平仍存在一定差距。目前,国内外主要采用铝脱氧工艺生产轴承钢,通过铝脱氧和造高碱度渣快速降低钢液中氧含量,高品质轴承钢中全氧质量分数已经可以控制在5×10?6以下,但仍存在大颗粒球状（Ds类）类夹杂物导致疲劳失效的难题,以及超低全氧和钛含量难以稳定控制、小方坯连铸水口堵塞等问题。针对上述问题,本研究提出了非铝脱氧工艺生产轴承钢,即在转炉出钢时加入硅锰合金预脱氧,钢包精炼炉（LF）向渣面加入硅质脱氧剂扩散脱氧,真空循环脱气精炼（RH）真空深脱氧,保证钢液全氧质量分数在8×10?6左右。在保证钢液低铝低钛的同时,利用低碱度渣改变夹杂物类型,控制夹杂物塑性化,从而有效地解决钢液流动性问题。利用超声疲劳试验机对两种工艺轴承钢疲劳寿命进行测定,阐明了不同类型夹杂物对疲劳性能的影响,剖析了不同工艺轴承钢的疲劳断裂机理,研究了引起疲劳裂纹的夹杂物临界尺寸。      

轴承钢的滚动接触疲劳与寿命预测模型

轴承是现代工业中最重要的钢铁部件之一,而次表面滚动接触疲劳(RCF)是轴承主要的失效模式。为了深入理解轴承钢的RCF失效过程,首先从力学和材料学两个角度对轴承钢的RCF过程进行了描述,提出RCF过程的实质是由位错和碳原子的交互作用造成的次表面组织演变过程;然后介绍了预测轴承RCF寿命的工程模型和理论模型,指出将工程模型与理论模型相结合、将在循环载荷作用下微观组织的演变与RCF寿命相结合是未来工作的两个重要方向;最后对全流程、多尺度的轴承钢设计问题进行了展望,提出耦合物理冶金学算法与人工智能算法以及多学科交叉的重要工作思路。     

高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

 航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展,现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题;M50 NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性,但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求,并且耐蚀性不足问题也未解决。高铬不锈轴承钢BG-42和高氮Cronidur30轴承钢虽然抗腐蚀能力好,但是表面硬度和心部韧性仍不足。以CSS-42L钢为代表的高温不锈渗碳轴承钢拥有高强韧性和优良耐蚀性能,不仅在航空轴承应用上极具竞争优势,而且也可应用于在高温或腐蚀性环境下使用的齿轮、轴和紧固件等,但是国内外相关研究工作仍不足且缺乏系统性,因此对其研发现状进行综述和总结尤为重要。从航空用高温轴承钢发展历程出发,详细介绍了国内外高温不锈渗碳轴承钢的研发背景和合金成分设计思路;综述了铬、钴、钼、镍、钒、钨等主要合金元素对组织和性能影响规律,其中钴的加入虽然不直接参与析出强化,但能够起到抑制δ-铁素体形成和促进弥散析出的特殊作用;分别从表面渗碳和心部材料两个方面,揭示了调控热处理工艺对微观组织和强韧性的影响规律。在此基础上,针对国内外高温不锈渗碳轴承钢基础理论和制造工艺研究的不足,提出了优化合金成分、突破渗碳热处理技术,以及加强不同工况下组织演变、疲劳损伤和破坏机理研究的研发方向。