一切都与钢有关：轴承钢清洁度对于长寿命应用的重要性

在当今的滚动轴承行业，对越来越可靠和有效的产品的需求是持续不断的。对于标准操作条件，具有理想内部几何形状和正确安装的轴承的额定寿命最终取决于制造过程中使用的钢材质量。为此，进行了广泛的研究，并在轴承材料和热处理领域取得了长足的进步。根据最高国际标准正确选择轴承钢以制造高质量滚动轴承的重要性。此外，钢的清洁度与对轴承部件进行适当热处理和热化学处理之间复杂的相互关系。这些因素之间的平衡导致 制造的滚动轴承的疲劳寿命增加。

滚动轴承是最常见的机械元件之一，对大多数工业设备的可靠性起着关键作用。在这方面，选择合适的轴承材料及其加工至关重要。

多年来，滚动轴承的具体要求，即滚动接触疲劳强度、抗接触变形和磨损、韧性、可切削性和淬透性，都对通常称为轴承钢的特殊钢种进行 。

1、 淬火钢（表 1）

在最终热处理后，轴承部件的整体硬度达到 58-64 HRC 的高值

2、表面硬化钢（表 2）

渗碳处理仅在 0.7-3.5 毫米厚的表层中将碳含量提高到 0.65-1.10%，适当的淬火和回火处理可确保所需的高硬度58-64 HRC，同时将其余材料保持在低得多的硬度 0f 32-48 HRC，从而提供更好的操作韧性。

为制造滚动轴承选择合适的钢材取决于特定的轴承工业应用、几何形状、尺寸、生产技术和相关成本 。

决定滚动轴承疲劳寿命的一个主要因素是钢的均匀性和纯度或清洁度。如果给定的钢中杂质（例如磷、硫、硅和铝）含量非常低，则可以认为它是干净的。这些杂质与氧结合形成非金属夹杂物。

如果两组相同的滚动轴承使用相同类型的材料制造，但来自不同的批次，这意味着非金属夹杂物的含量可能不同，则实际疲劳寿命的分布可能会有相当大的差异 。现有的非金属夹杂物充当应力集中器，能够在滚道浅层中滚动载荷引入的重复接触应力期间引发微裂纹。最终，这些微裂纹会突破滚道表面，并可能及时发生剥落并导致轴承完全失效（图 1）。

为了获得适当的清洁度等级，有必要控制和改进钢铁制造过程中的各种操作实践，如脱氧剂和允许添加、二次冶金处理和铸造活动。

正如已经指出的那样，钢的清洁度在开发具有卓越运行性能的高质量轴承中起着至关重要的作用。

在这方面，为确保所需的硬度、高抗接触变形和磨损以及良好的尺寸稳定性，选择轴承主要由 SAE 52100 全硬化高碳铬钢制成，如表 1 所示。为了保证溢价为了确保产品质量，定期仔细检查钢的化学成分，尤其是氧含量的上限。

对于横截面尺寸较大的轴承，SAE 52100/A 钢用于提高淬透性，具有更高的锰、硅和铬含量。100CrMnSi6-4 或 GCr15SiMn 钢，并且具有减少的伸长硫化物数量。

对于特殊工业应用，可以使用 SAE 9315 表面硬化钢，这是一种镍铬钼钢。SAE 52100/A 钢类似于

表面硬化钢渗碳到适当的深度和 58-64 HRC 的表面硬度，具有更柔软 (32-48 HRC) 的能量吸收核心，在冲击载荷的情况下提供比通过-硬化轴承钢。

全硬化钢和表面硬化钢均通过一系列工艺制成棒材：

电炉熔炼

炉内精炼和脱气

连铸

加热精练

热轧/锻造和退火。

为了在制造过程开始之前找出材料缺陷，对钢筋进行随机无损检测，最常用的是超声波方法。