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1.3505 轴承钢的脱碳层:HRC 61~65 的滚道,这一层不去就是早期剥落

发布时间:2026-11-02|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:1.3505 轴承钢 脱碳层

1.3505 是碳 0.93%~1.05%、硅 0.15%~0.35%、锰 0.25%~0.45%、磷不超过 0.025% 的高碳铬轴承钢,对应 GCr15、100Cr6 与 52100。常规热处理是 830~850 ℃ 淬火、150~170 ℃ 低温回火,硬度落在 HRC 61~65。滚道表面的脱碳层不去掉,就是早期剥落的起点。

脱碳为什么对轴承致命

轴承的承载靠滚道表层的硬度与残余压应力。脱碳层硬度低、碳含量不足,淬火后得不到足够的马氏体硬度,在接触应力下先塑性变形,继而剥落。接触应力可达 1000~4000 MPa,这个量级下,表层的任何软点都会迅速扩展成剥落坑。

脱碳层的测量与判定

脱碳层按 GB/T 224 测定,分全脱碳与半脱碳。全脱碳层是铁素体,硬度极低;半脱碳层是碳含量渐变区。轴承钢对全脱碳层通常要求为零,半脱碳层有深度上限。测量在棒材或管材的横截面上做,取样位置要避开端部。

细规格圆棒
配图:细规格圆棒

球化退火的作用

轴承钢在淬火前要做球化退火,把片状珠光体变成球状碳化物,降低硬度、改善切削与淬火组织。球化级别不够,淬火后碳化物分布不均,局部硬度不足;球化过度,碳化物粗大,同样影响疲劳寿命。

淬火温度窗口窄

淬火温度只比 A1 高一档,原因是碳含量在 1% 左右属过共析钢,加热到 Acm 以上碳化物全部溶解,奥氏体碳含量过高,淬火后残留奥氏体多、韧性差。温度低则碳化物溶解不足,硬度上不去。窗口窄,炉温均匀性要求高。

尺寸稳定性

精密轴承对尺寸稳定性要求高,淬火后的残留奥氏体在长期使用中会转变,尺寸漂移。控制办法是多次回火或冷处理,把残留奥氏体降到合理水平。冷处理要在淬火后尽快做,间隔时间长了效果差。

厚板堆垛
配图:厚板堆垛

原材料的内在质量

轴承钢的内在质量看三项:夹杂物、碳化物不均匀度、低倍组织。夹杂物按 GB/T 10561 评级,氧化物与硫化物分别评;碳化物不均匀度按级别图评;低倍看疏松与偏析。这三项决定疲劳寿命,成分合格只是入门。

入库前的抽检安排

轴承套圈的冷辗与车削

套圈的成形有车削与冷辗两条路线。冷辗的流线沿套圈轮廓连续分布,疲劳寿命更好,但对材料塑性要求高;车削切断流线,需要更大的加工余量。两种路线的材料消耗与后续热处理变形不同,选材时要与工艺一起考虑。

防锈与包装

轴承钢对锈蚀敏感,加工过程中的水分与手汗都会引起锈点,锈点在淬火后成为软点或裂纹源。工序间用防锈液,成品涂防锈油并真空包装。包装材料要中性,含氯材料会加速锈蚀。

成排管材
配图:成排管材

淬火介质与开裂

轴承钢的淬火裂纹多发生在形状突变处与尖角,原因是冷却不均产生的组织应力与热应力叠加。控制办法是选用冷速适中的淬火介质、增加过渡圆角、控制入油温度。裂纹一旦出现,整批要做磁粉或酸洗复查。

核六项:炉批号与质保书、成分、低倍与脱碳层、碳化物不均匀度、尺寸与表面、球化退火组织。上海熔恒特种合金有限公司按热轧圆钢、盘条与冷拉材供应 1.3505(GCr15),常备规格支持零切下料与按图定尺,随货附质保书与炉批号,支持第三方复检,常规牌号支持拿样;牌号按 GB/T 18254 与 ASTM A295 核对,脱碳层按 GB/T 224 测定,夹杂物按 GB/T 10561 评级。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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