軸承原材料對鍛造組織和性能的影響

好質量的軸承對原材料的要求很高。愛斯艾爾軸承都是用的高標軸承鋼GCr15。今天我們來分析一下原材料對鍛造組織和性能的影響。

鍛造用的原材料為鑄錠、軋材、擠材及鍛坯。而軋材、擠材及鍛坯分別是鑄錠經軋制、擠壓及鍛造加工后形成的半成品。對鑄錠子來說，爐料成分、冶煉方法及鍛造工藝是決定其質量的重要環節。而軋制、擠壓及鍛造加工過程，則是決定相應半成品質量的又一環節。

原材料在進入鍛造過程之前，需經尺寸、表面質量、化學成分、高倍組織、低倍組織及機械性能的檢驗，符合技術條件要求后方能投入生產。

原材料的化學成分、高倍組織、低倍組織及機械性能是保證鍛件組織性能的基礎，而原材料的尺寸和表面質量直接影響鍛件的工藝塑性及成形。此外，原材料的可鍛性及其再結晶特點是確定鍛造工藝參數的基礎。

因此，原材料的良好質量是保證鍛件質量的先決條件。

但是，原材料的質量檢驗具有一定的局限性（如：漏檢和取樣不具有代表性等等），原材料的技術條件規定的檢驗方法，不可能把鋼材內部的所有質量問題都暴露出來，如：內部成分與偏析等。因此，原材料存在的各種缺陷，勢必影響鍛件的成形過程及鍛件的最終質量。

原材料對鍛件組織和性能的影響，主要有以下幾個方面：

1.化學成分及雜質元素的影響

在原材料的技術條件中，對化學元素皆規定了相應的成分范圍，對雜質元素S、P、Cu、Sn、Pb等也有一定的限制?；瘜W元素超出規定的范圍和雜質元素含量過高對鍛件的成形和質量都會帶來較大的影響。

S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔點相，使鍛件易出現熱脆。

含Al量對合金結構鋼的本質晶粒度有一定影響。為了獲得本質細晶粒鋼，鋼中殘余鋁含量需控制在一定范圍內（如：Al酸0.02~0.04％）.含鋁量過少,起不到控制晶粒長大的作用；含鋁量過多，壓力加工時在形成纖維組織的條件下易造木紋斷口、撕痕狀斷口等，這些都會降低鍛件的機械性能和使用性能。

在1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼中，Ti、Si、Al、Mo的含量越多，則鐵素體相越多，鍛造時越易形成表面裂紋，并使零件有磁性。

原材料中的共晶相對鍛件的形成及鍛件質量有很大的影響，它使材料在鍛前加熱時容易過燒和降低材料的塑性指標等。如：萊氏體工具鋼中的一次共晶碳化物，鋁合金擠壓棒材中的樹支狀共晶化合物等。而鈦合金原材料中的粗大β相直接影響鍛件的常規機械性能。

2.原材料內部缺陷的影響

原材料內部的縮管殘余、皮下氣泡、嚴重碳化物偏析、粗大的非金屬夾雜物（夾渣）等缺陷，易使鍛件產生裂紋。

原材料內部的樹支狀晶、嚴重疏松、非金屬夾雜物、白點、翻皮、氧化膜、分層、偏析帶及異金屬混入等缺陷，易引起鍛件性能下降。微量的非金屬夾雜物對冷軋輥及軸承鋼的壽命也有較大的影響。

3.原材料表面缺陷的影響

原材料表面裂紋、折迭、結疤、粗晶環等易造成鍛件的表面裂紋。

4.原材料流線的影響

供鍛造和模鍛的軋材、擠材及鍛坯均具有纖維組織，因此其性能都具有方向性，這也是造成鍛件性能呈方向性的基本原因。其方向性的嚴重程度，既取決于原材料中S、P及其他雜質的含量、又取決于原材料的鍛比。因此，選擇鍛件的鍛造方案時，應根據零件的受力情況，注意流線的正確分布。

原材料的可鍛性及再結晶特點對鍛件成形和鍛件質量也有很大的影響?？慑懶粤己玫牟牧铣尚涡院?。一般來說碳鋼和合金結構鋼的工藝塑性較高，變形抗力較低，可鍛性好。而高合金及高溫合金的工藝塑性低，變形抗力大，可鍛性差。鋁合金居中，各種合金都有一定的臨界變形范圍，當變形程度在此范圍內時，晶粒特別粗大，使鍛件的機械性能降低，鍛造時應避開這個臨界變形范圍。