新材料与表面技术在滚动体中的应用

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1、新材料与表面技术在滚动体中的应用（表）查看原文：http://www.chinainfo,gov,cn/data/200706/120070608156368.html丄⑴打欠数：：;2据中国钢铁新闻网2007年6月8日报道:随着机械工业技术的发展,对轴承提岀r更高的要求。提高轴承性能的途径冇：①采用先进的设计技术；②采用先进的制造技术：③采用新材料；④采用先进的管理理念和方法。本文探讨新材料及表闻工程技术在滚动体制造中的应用。常用（传统）滚动体材料1、高碳饼轴承钢高碳倂轴承钢包括GCrl5>GCt9、GCr6.GCrlSSiMn

2、等，用于制造通常工作条件下的轴承滚动体，目前用量占滚动体牛产量的85%以上。2、渗碳轴承钢渗碳轴承钢包括08、10、25、15Mn、G20CrMo.G20CrNiMo>G20CrNi2Mo>G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo.G20Cr2Mn2Mo等，用于制造耐冲击轴承滚动体。一般碳钢球用于制造价格较低的轴承，合金渗碳轴承钢用于制造汽车、轧机轴承等。3、不锈轴承钢不锈轴承钢包括9Crl8、9Crl8Mo、0Crl8Ni9、lCrl8Ni9>lCrl8Ni9Ti>lCrl7Ni2>lCrl3、2Crl3、3Crl3.4Crl3

3、等,用于制造腐蚀介质中的轴承滚动体。特殊滚动体材料冇1、高温轴承钢高温轴承钢包括Cr4Mo4V（M50）、W9Cr4V2Mo>Crl5Mo4V>W18Cr4V>W6Mo5Cr4V2等,用于制造耐高温轴承滚动体，用于燃气轮机、航空发动机等高温高速轴承。2、中碳轴承钢中碳轴承钢包括GCrlO.40CrA、65Mn、50CrNiA、55SiMoV等，用于制造受冲击载荷的滚动体，如55SiMoV用于制造涡轮钻具轴承的滚动体。3、无磁轴承材料无磁轴承材料包括G52、G60、25Crl8NilOW.0cr40Ni55A13>QBe2.0、Ni

4、Cu28-2.5-1・5。①G52用于制造无磁高温高压水轴承滚动体。②G60用于制造无磁高温鬲真空及氧化性介质中的轴承滚动体。③25Crl8NilOW用于制造无磁轴承滚动体。④0cr40Ni55A13用于制造无磁轴承滚动体。⑤QBe2.0丿IJ于无磁低温耐腐蚀轴承滚动体。@NiCu28-2.5-1.5用于制造无磁耐腐蚀钢球。新型滚动体材料1、工程陶瓷材料工程陶瓷材料包括氮化硅陶瓷、氧化错陶瓷、氮化硼陶瓷。①氮化硅陶瓷(S13N4)：制造高速或高温、耐腐蚀精密陶瓷轴承球或滚子。②氧化咎陶瓷(Zr02):制造肓温、耐腐蚀中低速陶瓷轴承

5、球或滚动子。③氮化硼陶瓷(BN)：制造高温、耐腐蚀、口润滑全陶瓷轴承。表一工程陶瓷材料性能及轴承钢(GCrl5)性能的比较项冃/氮化硅氧化鉛氮化硼轴承钢材料Si3N4Zr02BNGCrl5密度(g/cm3)3.25・8~6・051・8~2.197.85硬度(I1V)1700(9)1300(7)莫氏2700抗弯强度(MPa)7001200600^8002400断裂韧性(MPa・ml/2)6〜87~1425弹性模量(GPa)320150^22080208热膨胀系数(10-6/K)3.28.7~11.42~7.511.8电阻率(Q・mm

6、2/m)1017^10181010101610-广1使用温度(°C)800800900300尺寸稳定性好好好差耐腐蚀性能好好好差2、氮化硅陶瓷材料其特点是:①多晶材料，晶体结构属六方晶系。①氮化硅陶瓷外观呈灰口、蓝灰、灰黑色。②理论密度：3.19±0.Ig/cm3,密度低。③高碾度，良好的耐磨性，低磨擦系数(自配磨0.02、0.07),自润滑性好。④耐高温，抗热震性鮫好。⑤具有较高的断裂韧性，抗冲击性能较好。⑥耐腐蚀性好，能耐所有酸(除氢氛酸以外)腐蚀，能抗弱碱腐蚀，对大多数强碱和熔盐不稳定。⑦与轴承钢相近的接触疲劳寿命，相似的疲

7、劳剥落形式。⑧氮化硅粉末性能：粒度0.5^0.8um,低的杂质含量和氧含量<2wt%,a相含量〉90wt%o⑨氮化硅粉末制造方法：A、硅粉直接氮化法3Si+2N2-Si3N4国内普遍采用的方法，需经球磨得到细粉，易引入杂质。B、硅亚胺分解法SiC14+6XH3->Si(NH)2+4XH4C13Si(NH)2->Si3N4+N2+3H2粉末纯度肓，细度细n均匀，制造成本高。C、碳热还原氮化法3SiO2+2N2+6C->Si3N4+6COD、化学气相沉积法3SiC14+4NH3-Si3N4+12HCl需激化诱导，粉末纯度高，细度细且均

8、匀，制造成本极高。仃1)致密氮化硅陶瓷制造方法：A、热压氮化硅(HPSN)方法：氮化硅混合粉末在石墨模具屮，同时加热和但轴向加压，烧结温度1650~1850°C,压力15^30MPa,保温时间广4h。特点：致密，基木达到理论密度(9旷100%),制