按搜集的近一二十年來很多和很新的資料加以比較詳細綜述，闡明軸承鋼的主要類型; GCr15 鋼的球化退火; GCr15 鋼的淬火回火組織結(jié)構(gòu); GCr15 鋼的貝氏體轉(zhuǎn)變; 殘余奧氏體、納米貝氏體和納米析出相; 淬火-分配 QP 處理; 光學顯微鏡下出現(xiàn)黑、白的腐蝕區(qū)分析; 第 2、第 3 代軸承鋼的組織轉(zhuǎn)變與性能; 軸承鋼的純凈度和非金屬夾雜物以及雙真空冶煉技術; 航空軸承用鋼的雙重( 復 合) 硬化處理等。試著為我國軸承鋼研究方面的突破性進展作出努力。
軸承按牛津英語辭典定義為能使一部分部件在盡可能很小的摩擦條件下相對于接觸的另一部分部件作轉(zhuǎn)動或移動的一種機械零件［1］。同時具有傳遞載荷和使裝配部件能夠精確定位的功能。軸承能承受靜態(tài)載荷和循環(huán)載荷在困難環(huán)境下可靠運行，十分明顯，軸承承受著嚴酷的接觸疲勞負荷。軸承主要由滾動體( 球，滾柱，滾針等) 和套圈組成。顯然，制造軸承滾動體和套圈的鋼為軸承鋼。這類鋼應該具有一定的淬透性和淬硬性，均勻的硬度分布，很高的耐磨性能，高的拉伸或壓縮強度、接觸疲勞強度、塑性和韌度，并具有一定的耐腐蝕性能。當然對耐腐蝕場合使用的軸承材料還應具有高的耐腐蝕性能。
軸承的應用已滲透入國民經(jīng)濟的各個領域，如機械工程、冶金工程、航空航天工程、交通運輸工程、軍事工程、海洋工程、發(fā)電行業(yè)、核電行業(yè)、輕紡工業(yè)等。其中軸承在航空航天事業(yè)發(fā)展中的應用一直在譜寫著最艷麗的篇章，與此同時，航空航天事業(yè)的發(fā)展又極大地促進軸承和軸承鋼的發(fā)展。
我國自改革開放以來，國民經(jīng)濟發(fā)展進入高速發(fā)展軌道，取得的成就令全世界矚目。我國軸承和軸承鋼制造，研究和發(fā)展以及生產(chǎn)軸承鋼的質(zhì)量的提高正在邁入世界制造大國和向制造強國發(fā)展的地位。按李昭昆等［2］和張立峰等［3］，我國軸承的行業(yè)銷售額達到 2000 多億元的經(jīng)濟規(guī)模，并以每年 12% ～ 15% 的增速增長，其中高速、精密和重載等高端軸承的增長速度更快; 我國 2015 年生產(chǎn)的軸承鋼粗鋼產(chǎn)量已達 258 萬噸。同時，一些生產(chǎn) GCr15( 52100， 100Cr6) 軸承鋼的骨干企業(yè)，如興澄特鋼、寶鋼特鋼和北滿特鋼等已前后通過 SKF、FAG、NSK 和 Timken等世界著名軸承企業(yè)的認證，已成為它們的材料供應商。但是我國生產(chǎn)的軸承存在集中于中低端軸承和小中型軸承上，表現(xiàn)出“低端軸承過剩”以及“高端軸承明顯匱缺”和“依賴進口”的弊病。特別在航空航天，高速鐵路，高速精密機床等工業(yè)領域中應用的軸承，相應的使用壽命、運行精度和可靠性、DN 值和承載能力等方面與先進國家的高端軸承相比存在著較大差距，成為制約我國高端裝備制造和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸［2 － 3］。在高水準軸承鋼生產(chǎn)上，我國和瑞典、日本、德國、美國等發(fā)達國家之間存在更大差距，美國已經(jīng)開展了航空發(fā)動機第三代軸承、齒輪鋼的研發(fā)、生產(chǎn)和應用，以連鑄軸承鋼為代表的日本山陽( Sanyo) 和以模鑄軸承鋼為代表的瑞典 Ovako ( 2018 年 6 月被新日鐵 Nippon Steel 收購) 達到了軸承鋼生產(chǎn)工藝以及質(zhì)量的最高水平，它們生產(chǎn)的超高純軸承鋼 EP( extra purified) 和 IQ 軸承鋼( identical quality) 贏得了很高的聲譽［2］。為此，我國必須在高端軸承和軸承鋼的研究、試驗和生產(chǎn)上取得突破性的進展。
高品質(zhì)、高精度、高性能、長壽命軸承以及軸承鋼的研究、生產(chǎn)和發(fā)展是一個宏大的系統(tǒng)工程，涉及軸承鋼材料成分設計、冶煉、鑄造、軋制、熱處理、精密機械加工、制造裝備、潤滑和檢測等許多領域，其中軸承鋼及其熱處理作為軸承材料的基礎將占據(jù)極重要地位。本文將搜集的近一二十年來很多和很新的資料加以綜述，試著為軸承鋼研究方面的突破性進展作出努力。
1 軸承鋼的主要類型
國際標準化組織 ISO 的軸承鋼現(xiàn)行標準為 ISO 683—17: 2014( E) ，它為熱處理鋼、合金鋼和易切削鋼 ( Heat-Treated steels，alloy steels and free-cutting steels) 的第 17 部分，名稱為球和滾動體軸承鋼( Ball and roller bearing steels) ［4］。該標準將軸承鋼分為全淬透軸承鋼、表面淬硬軸承鋼、感應淬硬軸承鋼和不銹軸承鋼以及高溫軸承鋼五類。這五類鋼的鋼號和主要化學成分列于表 1。現(xiàn)在英國、法國和德國的軸承鋼現(xiàn)行標準全部與 ISO 683—17: 2014 相等同。它們分別為: BS EN ISO 683—17: 2014; NF-A35-565- 17-2015 或 NF-EN ISO 683-17—2015 和 DIN EN ISO 683—17: 2015。
美國軸承鋼的現(xiàn)行標準將軸承鋼分為高碳抗磨軸承鋼 ASTM A295 /A295M － 14［5］，高淬透性抗磨軸承鋼 ASTM A485 － 17［6］，滲碳抗磨軸承鋼 ASTM A534 － 17［7］，不銹抗磨軸承鋼 ASTM A756 － 17［8］和中碳抗磨軸承鋼 ASTM A866 － 14［9］。現(xiàn)行標準中的鋼牌號比以前對應標準的作了一些修改，并適當補充了 ISO 標準中的牌號，現(xiàn)在全部整理如表 2，表中對相應的主要技術特點也作了說明。
我國軸承鋼現(xiàn)行標準［10 － 20］比原先對應的作了修正，特別是高碳鉻軸承鋼和滲碳軸承鋼已經(jīng)采用2016 年的標準［11 － 12］。為了突出改動部分和相應的主要技術特點，全部整理如表 3。為了方便比較，表中還加入一些應用于航空發(fā)動機、鐵路和汽車等的軸承相關標準內(nèi)容［14 － 19］，它們與相對應的國家標準有一定不同。我國的中碳耐沖擊軸承鋼國家標準尚未制定，因而對應鋼種的成分尚不能正確標出，但其軸承零件的熱處理技術條件［20］JB /T 已有現(xiàn)行標準。
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