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轴承钢偏析是什么元素偏析

发布时间:2022-07-10 18:06:11

① C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用和热处理时的影响

1、碳(C):钢中碳含量增加,屈服点和抗拉强度增加,但塑性和抗冲击性下降。当碳含量超过0.23%时,钢的可焊性劣化,因此用于焊接。对于低合金结构钢,碳含量通常不超过0.20%。

高碳含量也降低了钢的耐大气腐蚀性。露天堆场的高碳钢容易腐蚀;此外,碳可以增加钢的冷脆性和年龄敏感性。典型的例子是低碳钢,高碳钢和高碳钢的机械性能的变化。

2、锰(Mn):锰是一种良好的脱氧剂和脱硫剂。钢一般含有一定量的锰,可以消除或减少由硫引起的钢的热脆性,从而提高钢的热加工性。

锰和铁形成固溶体,增加钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度;同时,它是一种碳化物形成元素,并进入渗碳体中以取代一部分铁原子。钢中的锰是由于降低了临界转变温度。起到提炼珠光体的作用。

它还间接地起到提高珠光体钢强度的作用;锰稳定奥氏体结构的能力仅次于镍,并且还强烈地提高了钢的淬透性。含量不大于2%的锰已与其它元素组合使用以形成多种合金钢。

3、硅(Si):硅可以溶解在铁素体和奥氏体中,提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷,强于锰,镍,铬,钨,钼和钒。

然而,当硅含量超过3%时,钢的可塑性和韧性将显着降低。硅可以提高钢的弹性极限,屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1 /σb)。这就是硅或硅锰钢可用作弹簧钢的原因。

硅可以降低钢的密度,导热性和导电性。它可以促进铁素体晶粒的粗化。降低矫顽力。它具有降低晶体各向异性,使磁化容易,并且磁阻减小的趋势。它可用于生产电工钢,因此硅钢片的磁滞损耗低,硅可以提高铁氧体的磁导率,使硅钢片在较弱的磁场下具有较高的磁感应强度领域。然而,在强磁场下,硅降低了钢的磁感应强度。硅具有很强的脱氧力,可以降低铁的磁老化效应。

4、硫(S):增加硫和锰的含量可以提高钢的切削性能。硫作为易切削钢中的有益元素添加。

硫在钢中严重分离,会降低钢的质量。在高温下,降低钢的延展性是一种有害元素,以熔点较低的FeS形式存在;仅FeS的熔点仅为1190℃,钢中铁与共晶的共晶温度较低,仅为988℃,当钢凝固时,硫化铁在初级晶界处集中。当钢在1100-1200℃下轧制时,晶界上的FeS将熔化,大大削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆性。

5、磷(P):磷在钢中具有强固溶强化和冷加工硬化效果。作为添加到低合金结构钢中的合金元素,它可以提高钢的强度和耐大气腐蚀性,但降低其冷冲压性能。

磷与硫和锰的结合可以提高钢的切削性能,提高加工零件的表面质量,用于易切削钢,因此易切削钢的磷含量也很高。

磷可溶于铁素体。虽然它可以提高钢的强度和硬度,但最大的危害是严重的偏析,增加回火脆性,并显着降低钢的塑性和韧性,这使得钢在冷加工过程中易于变脆。脆弱现象。磷对可焊性也有不利影响。磷是一种有害元素,应严格控制。一般含量不超过0.030%-0.040%。

6、铬(Cr):铬可以提高钢的淬透性并具有二次硬化效果。

它可以提高高碳钢的硬度和耐磨性,而不会使钢脆;当含量超过12%时。该钢具有良好的高温抗氧化性和抗氧化介质腐蚀性。它还提高了钢的热强度,钢是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。

7、钼(Mo):钼提高钢的淬透性和热强度。在某些介质中防止回火脆性,提高剩磁和矫顽力以及耐腐蚀性。在淬火和回火钢中,钼可以加深和硬化较大截面的部分,提高钢的回火抗力或回火稳定性,使零件在较高温度下回火,从而更有效地(或减少)残余应力,提高塑性。

② 什么是轴承钢

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作是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。 轴承钢除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具、丝锥等。用来做螺丝刀,使之有较高的强度和刚性,简单说,就是耐用。

③ 轴承钢是亚共析钢吗

不是。轴承钢最常用的是高碳铬轴承钢,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。

渗碳轴承钢、中碳轴承钢、高碳轴承钢分别属于亚共析钢、近共析钢和过共析钢的范畴。

钢中碳含量的变化直接影响了钢中碳化物的含量、形态、分布;合金元素从低合金到高合金,不仅改变了钢的共析点和碳化物的类型,影响了碳化物含量、形态和分布,更重要的是影响了钢中元素的偏析行为。

④ 轴承钢球化退火后存在炭化物偏析应如何消除

碳化物偏析是原材料问题,如果超过GB/T18254-2000标准规定应该找钢厂退货。就算自己处理也要找钢厂将这批钢材降价,至少应该向钢厂索赔自己的处理费用。 查看原帖>>

⑤ 轴承钢的冶炼质量基本要求是什么

滚动轴承的使用寿命和可靠性很大程度上与轴承用钢的冶炼质量有着密切的关系。由于轴承钢所具有的特性,对冶炼质量的要求比一般工业用钢要严格得多,如钢的化学成分、纯洁度、组织和均匀性等。一、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。二、高精度的尺寸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。三、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。四、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、中心疏松和扁析,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。五、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。六、特别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。七、特别严格的表面脱碳层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。八、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。
动弹NTN轴承的使用寿命和可靠性很大程度上与NTN轴承用钢的冶炼质量有着紧密亲密的关系。因为NTN轴承钢所具有的特性,对冶炼质量的要求比一般产业用钢要严格得多,如钢的化学成分、贞洁度、组织和平均性等。
一、严格的化学成分要求
一 般NTN轴承用钢主要是高碳铬NTN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。铬可以改善热处理机能、进步淬 透性、组织平均性、回火不乱性,又可以进步钢的防锈机能和磨削机能。但当铬含量超过1.65%时,淬火后会增加钢中残余奥氏体,降低硬度和尺寸不乱性,增 加碳化物的不平均性,降低钢的冲击韧性和疲惫强度。为此,高碳铬NTN轴承钢中的含铬量一般控制在1,65%以下。只有严格控制NTN轴承钢中的化学成 分,才能通过热处理工序获得知足NTN轴承机能的组织和硬度。
二、高精度的尺寸要求
动弹NTN轴承用钢要求钢材尺寸精度较高,这是由于大 部门NTN轴承零件都要经由压力成型。为了节省材料和进步劳动出产率,绝大部门NTN轴承套圈都是经由铸造成型,钢球是经由冷镦或热轧成型,小尺寸的滚子 也是经由冷镦成型。假如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NTN轴承零件的产品质量,也轻易造成设备和模具的损坏。
三、特别严格的贞洁度要求
钢 的贞洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少,贞洁度越高,钢中的非金属夹杂物越少。NTN轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致NTN轴承早期疲惫剥 落、明显降低NTN轴承寿命的主要原因。特别是脆性夹杂物危害最大,因为在加工过程中轻易从金属基体上剥落下来,严峻影响NTN轴承零件精加工后的表面质 量。

⑥ 检测轴承钢的时候,查什么金项组织是什么意思

纠正一下,是金相组织,不是金项组织。
材料金相组织分析,可对材料的组织形貌、晶粒度、夹杂物、缺陷及组成相进行综合分析测定,广泛应用于材料科学研究、生产检验、失效分析、优化工艺等。主要设备有日本OLYMPUS公司GX71金相显微镜、德国蔡氏金相显微镜、数字图象处理仪等多台进口和国产精密仪器。

钢热处理后,根据热处理种类和材料的不一样,组织组成物可能是一种或多种。如马氏体,马氏体+残余奥氏体,单一珠光体,单一奥氏体,铁素体+珠光体,铁素体+马氏体+碳化物等等。
金相观察时,首先要判断被观察组织中有几种组织组成物,是单一组成物,还是两种或多种组成物。
在组织组成物中,某一组成物可以是单一相,如铁素体或奥氏体等单相;也可以是两相或多相混合组成或化合物,如珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物,各种碳化物等。
不同的组成物有不同的形态特征,利用这些特征可以快速的识别:不同的组成物受溶液浸蚀的程度不同,使得其在金相显微镜下具有不同的明暗程度或不同的色彩差;不同组成物形成的先后顺序不一样,其形态也不一样,最先形成的总是从奥氏体晶界开始形核;各组成物形成的原理不一样,形态也有差异。通过这些就可以判别被观察物的组成种类。大多数情况下,能够观察到几种不同明暗程度或几种形态不同的部份,就可以判定有几种组成物。
2.观察形态
组织组成物的形态是我们判别组成物的极其重要的依据之一。一些特定组织具有极显著的特征,如典型的珠光体具有层片状(或称指纹状)特征,一看就知道是珠光体;羽毛状物是上贝氏体。白色的块状物不是铁素体就是奥氏体或碳化物,黑色针状物不是马氏体就是下贝氏体, 沿晶分布的白色块状或针状肯定是铁素体或碳化物(渗碳体)两者之一等等。
要观察组织物是片状、针状、块状、颗粒状、条状、网状或者是其它什么形状。有时,还要精细观察是单一相还是复合相。
在观察中要注意试样的浸蚀程度,只有合理的浸蚀,各种组织才会正确的显现出来,同时,制样也很关键,错误的制样可能导致对组成物的错误判断。由于制样和浸蚀问题,导致的判断错误在新手中屡见不鲜。
在观察中还要注意,对于观察到的白色或黑色物,不要轻易就认为是一种组成物。对于白色的可能是奥氏体或铁素体,更有可能是碳化物;对于黑色物,可能由于其极其细密,在常规倍数下观察根本无法分开。
3.组成物的分布
组成物的分布特点是识别组成物的重要根据,不同的组成物具有不同的分布特点,一般是指其分布于母相的晶界或晶内。
在观察到的组织中,凡是呈网络状分布(不管是封闭网状或是断续网状或略有呈网状的趋势)的都是沿晶界分布,其余的都是分布于晶内。要注意的是,有时沿晶析出物很少时,不易看出是沿晶分布,此时可以缩小放大倍数,观察其分布趋势,从而作出正确判断。当组成物很多时,也不易识别,此时只能根据组织组成物的特征,并辅以其它方法加以识别。
二、理论分析
理论分析在分析热处理组织时,是不可缺少的。很多组织不利用理论分析就容易得出不正确的结论。理论分析是利用过冷奥氏体的转变原理,结合具体的热处理工艺,对可能出现的组织加以分析判断。
1.分析可能出现的组织组成物
加热温度在Ac3或Accm以上时,钢完全变成单一奥氏体,若低于上述温度,将出现未溶铁素体或未溶碳化物(平常所说的加热不足)。此两种单相组织在室温下属于稳定组织,因此,冷却时该类组织得以保留而不发生转变,即高温下是什么形态,冷却下来时也是什么形态。
从钢的C曲线可以看出:钢在冷却时,先发生先共析转变(析出先共析相),再发生共析转变(析出珠光体),接着发生贝氏体和马氏体转变。
具体发生什么组织转变,以钢的实际冷却速度是如何穿过C曲线的来确定。若冷却时穿过先共析转变区,即发生先共析转变;若同时越过先共析区和共析转变区,就发生先共析转变和共析转变,得到珠光体或珠光体加铁素体或渗碳体组织,就是通常所说的正火、退火工艺;若大于临界冷却速度,得到的就是马氏体和(或)贝氏体组织,这就是通常所说的淬火所期望得到有组织。总之,冷却时越过几个转变区,就得到相应的组织,区别在于在该区的停留时间,决定在该区域组织转变量的多少。但是,无论在先共析区停留多长时间,都不可能全部转变为先共析产物;同样,对于大多数钢来说,无论怎样快速的达到马氏体转变区,都不可能全部获得马氏体。因此,结合具体的热处理工艺,可以判定组织组成物;同时,根据组织组成物,可以判定热处理冷却工艺过程。
因此,金相分析必须要对过冷奥氏体的转变条件以及具体条件下转变产物有清醒的认识。
2.注意成份偏析所导致的转变产物的差异
钢中的成份偏析是不可避免的,特别是铸件。局部区域的碳含量偏高或偏低、部份合金元素的聚集,都有可能出现反常组织,甚至于出现意想不到的组织。如本版“追求卓越”关于《铸钢热处理后的金相组织》一贴中ZG310-570出现贝氏体类组织就是由于成份偏析所致,因为从理论上说,ZG310-570是不可能发生贝氏体转变的。此时就要会识别贝氏体,同时对贝氏体产生的原因加以分析,否则就会出现不正确的判断。轧制钢中出现的带状组织也是成份偏析的结果。
3.同一形态的组织组成物的识别
同一形态的组织组成物,由于其得到的方式不一样,其组织是不一样的。
1)白色的小块状物
在淬火组织中,出现白色的小块状物,有可能是铁素体,也有可能是碳化物,还有可能是残余奥氏体,甚至几者都有。
在亚共析碳钢中,出现白色块状物,只能是铁素体或(和)残余奥氏体(若碳含量低于0.4%,只能是铁素体)。但残余奥氏体是过冷奥氏体转变后的剩余产物,因此其只能分布于马氏体针的间隙。铁素体由于形成条件不同而具有不同的分布形态:加热不足形成的未溶铁素体,其分布多呈弥散分布的碎块状;冷却速度不足形成的先共析铁素体,常呈网状或断网状,有时由于数量极少,还不容易发现其有向网状发展的趋势。
2)白色基体上分布着白色的颗粒状物
此类组织有三种可能:粒状贝氏体、粒状珠光体和回火珠光体。此时同样要根据材料和具体的冷却方式加以判断。若此材料根本不可能发生贝氏体转变,则不会是粒状贝氏体;若是球化退火或等温退火,则可能是粒状珠光体;若回火温度较高达700℃左右,则可能是回火珠光体。因此,要结合热处理工艺,并参照其它组织其进行识别。
3)回火后的黑色针状物
回火后的黑色针状物是回火马氏体或贝氏体。要根据回火温度和化学成份,并对针状物进行精细观察,才能作出判定。切忌晃眼一看组织就轻率作出结论。

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