高质量的NTN轴承对材质的冶炼要求

滚动轴承的质量很大水平上与NTN轴承用钢的质量有着紧密的联系。由于NTN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、纯度、组织和结构均匀性等。第一、严格的化学成分要求一般NTN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，淬火后会增加钢中剩余奥氏体，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的含量，才可通过热处置工序获得满足NTN轴承性能的组织和硬度。第二、严格高精度的尺寸要求滚动NTN轴承用钢要求尺寸精度较高，这是因为大部分NTN轴承零件都要经过压力成型。为了节省原料和提高劳动生产率，绝大部分NTN轴承套圈都要锻造成型，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，从而不能保证NTN轴承零件的产品质量，也容易造成制造设备的损坏。第三、特别严格的纯洁度要求钢的纯度是指钢中所含杂质的多少，纯度越高，钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害杂质的含量与NTN轴承早期疲劳剥落、NTN轴承寿命降低有很大的关系。特别是脆性杂质危害最大，由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来，严重影响NTN轴承精加工后的外表质量。因此，为了提高NTN轴承的使用寿命和可靠性，必需降低NTN轴承钢中杂质的含量。第四、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，危害性与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性，并使组织不均匀，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NTN轴承的质量有很大的影响，因此，NTN轴承制造规范中对低、高倍组织有着严格的要求。第五、外部缺陷和内部缺陷特别严格的要求对NTN轴承钢而言，外部缺陷包括裂纹、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NTN轴承的加工、NTN轴承的性能和寿命有很大的影响，NTN轴承资料规范中明确规定不允许出现这些缺陷。第六、特别严格的碳化物不均匀性要求NTN轴承钢中，如果出现严重的碳化物分布不均匀，则在热处置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NTN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NTN轴承的寿命降低因此，NTN轴承资料规范中，对不同规格的钢材均有明确的特别要求。第七、特别严格的外表脱碳层要求NTN轴承资料规范中对钢材外表脱碳层有着严格的规定，如果外表脱碳层不符合标准的规定范围，且在热处理前的加工过程中又没有将其全部清除掉，则在热处置淬火过程中就容易发生淬火裂纹，造成零件的报废。第八、其他要求轴承钢材料规范中还对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、剩余元素、火花检验、交货状态、标识等有严格的要求。