国内外轴承钢的现状与发展趋势

目前国产关键轴承与日本、欧美等先进国家相比,在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大差距,成为制约中国装备制造业发展的瓶颈.首先介绍了国内外在航空航天、高速动车和其他工业用高端轴承质量上的差距和中国高端装备制造对高端轴承的需求.然后介绍了国外超纯化、多样化、定量化和低成本化的轴承材料的发展现状,以及大幅度提升轴承材料寿命的新型热处理和表面改性技术.最后指出未来中国轴承钢研发不仅需要传统轴承钢冶金质量的提升和新型轴承材料的创新研发,还需要进行2～5 GPa超高疲劳应力作用下轴承钢的组织演化、加工硬化和破坏机制等基础理论研究,以实现中国高端轴承钢的国产化,满足高端装备对高端轴承的需求.     

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。     

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。     

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.     

轴承钢棒线材生产技术的研究与应用

了国内外轴承钢棒线材轧制技术，国内热处理装备的研究与应用。     

“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。      

稀土轴承钢的研究现状及展望

轴承钢是合金钢中要求最高的钢种之一,其基本要求是纯净和组织均匀。文中通过对国内外轴承钢的研究现状进行阐述,主要介绍了夹杂物、碳化物、热处理工艺对轴承钢组织和性能的影响,重点说明了稀土金属在轴承钢中的作用,并分析预测稀土Y应用于轴承钢改善其性能的可能性。大量研究表明,通过在轴承钢中加入稀土,可以显著提高其钢材的力学性能和延长轴承钢疲劳寿命。最后,对高端轴承钢的研发和生产提出了新的思路,在轴承钢中加入重稀土元素Y和稀土轴承钢表面的纳米化处理技术,为制造高端轴承钢提供理论依据和技术支撑。研发高品质高性能轴承钢,提高产品质量,对促进我国特殊钢制造业科技进步具有重要的学术价值。     

国内外特殊钢轧制与产品质量控制的技术进展

本文对近十年国内外特殊钢轧制过程的新工艺、新技术进行了分析、探讨,对特殊钢的轧制技术发展进行了总结和展望。在轧制设备方面,分析了大尺寸钢材的轧制技术、高精度特殊钢的轧制技术;在轧制工艺方面,分析了低温轧制技术、无加热成形技术和在线热处理技术;在产品质量控制技术进展方面,介绍了形变诱导铁素体形变、相变析出控制、超低温处理、纳米级催化剂等新技术。特殊钢质量控制的发展趋向于多项先进技术的集成应用,新的工艺技术的涌现也在不断提高特殊钢的产品质量。     

Wear-resistant high-temperature (up to 1080°C) 09X32H9M3C2 and 09X32H10M3C1ФЮ surfacing steels

Solid-solution and grain-boundary strengthening with silicon may be used, together with manipulation of the σ phase, to increase the thermal stability of die steels. The performance of shaping components in metallurgical equipment and also hot-forging and hot-stamping tools may be improved by surfacing with dispersionally hardened 09X32H9M3C2 and 09X32H10M3C1ФР steel. The life of the new steels in forging, cutting, milling, and rolling is 1.4–2.2 times greater than that of 3X2B8 steel.     

以抗疲劳性能提升为目标的高碳轴承钢质量改善

轴承钢制造企业不仅需要关注自身产品的检验质量,更需要关心产品在下游用户和终端用户的使用质量。疲劳寿命是轴承钢使用性能较为有效的评价指标。兴澄特钢的滚动接触疲劳(RCF)和旋转弯曲疲劳(RBF)试验结果显示,夹杂物是影响高碳轴承钢疲劳失效的主要因素,钢中夹杂物的尺寸增加和偏析引起的夹杂物在中心的偏聚,会加速轴承钢使用的疲劳失效。通过浇铸钢水过热度控制并与轻压下工艺相匹配,可以改善连铸钢中心缺陷,降低因中心缺陷遗传导致的钢材使用疲劳失效概率。通过改变中间包形状优化浇铸过程钢水的流动,减少了钢中对轴承钢疲劳破坏敏感性强的B类和DS类夹杂数量和全氧含量,也减少了夹杂物总数量,有利于提升轴承钢的疲劳寿命。通过改善轴承钢纯净度和成分均匀性提高轴承钢疲劳寿命,仍然是兴澄特钢今后很长时间内的主要工作方向。     

超长疲劳寿命轴承钢的质量评价

目前普遍用来评价轴承钢洁净度和均质化程度的方法难以满足对超长疲劳寿命轴承钢的质量评估。提出了一种更科学直观地评判轴承钢的质量水平的方法。利用扫描电子显微镜进行多维度和全定量的微观夹杂物的检测,较为详细准确地分析微观夹杂物的类型和尺寸。通过原位分析技术进行均质化的定量分析,能准确分析各元素的偏析和材料的致密度,这些先进方法的应用为超长疲劳寿命轴承钢的质量评价提供了技术基础。兴澄公司生产的轴承钢,旋转弯曲疲劳性能大于1 000 MPa,滚动接触疲劳性能全面大于2×107次。     

Reindustrialization principles in the heat treatment of die steels

The reindustrialization of production is considered. As an example, a working model is developed for the heat-treatment equipment used in the production of dies made from special steels. In reindustrialization, productive capacity that has been lost or has grown outdated during deindustrialization must be restored or modernized. Heat treatment is of particular importance since it is part of the manufacture and restoration of most tools. Modern Russian equipment permits high-quality heat treatment of many special steels so as to ensure the required mechanical properties. All the basic groups of die steels are considered in terms of their performance: steel of increased wear resistance; secondary-hardening crumple-resistant steel; steel with elevated impact strength; steel of moderate thermostability and high ductility; steel of elevated thermostability and ductility; and steel of high thermostability. The requirements on the properties of these groups are analyzed, and possible means of attaining those properties by heat treatment are identified. By comparing the specific purpose of die steels, their required properties, and the possible means of attaining those properties by heat treatment, the appropriate equipment is chosen. Modern Russian equipment permits high-quality heat treatment of die steels so as to ensure the required mechanical properties. At present, it is important to create production systems that incorporate the vast wealth of Russian specialists’ accumulated experience and the best available technologies. This is a very complex problem, in both engineering and economic terms.     

铁路货车用真空精炼渗碳轴承钢的开发和应用

开发ＥＡＦ＋ＬＦＶ真空精炼冶金新工艺生产了高质量的铁路货车用渗碳轴承钢Ｇ２０ＣｒＮｉ２ＭｏＡ，其冶金质量及接触疲劳寿命等指标均达到了电渣重熔钢的水平。     

轧辊材料及其热处理工艺发展的现状与趋势

在轧钢技术快速发展的过程中，对具有长寿命、高可靠性的高性能轧辊的需求也在日益增长．文章综述国内外轧辊材料及其热处理工艺在各个阶段的研究与应用情况，介绍通过优化钢的化学成分和改进热处理方式来提高轧辊性能的途径、几种新型材料的化学成分与性能特点，最后对轧辊材料的选用及热处理方式进行了展望．