摘要：闡述了滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)機(jī)理、非金屬夾雜物和材料表層疲勞剝離的相互關(guān)系，指出軸承鋼中的非金屬夾雜物是影響滾動(dòng)軸承使用壽命的一個(gè)很重要的因素，提出提高鋼的冶煉技術(shù)、改進(jìn)冶煉設(shè)備、穩(wěn)定工藝及擬定合理的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法仍是降低軸承鋼中非金屬夾雜物含量的最有效的措施。

關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；夾雜物；壽命；疲勞剝離

1 前言

滾動(dòng)軸承是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械零件，目前全世界軸承的銷(xiāo)售額達(dá)300億美元，中國(guó)占9%。軸承鋼的產(chǎn)量達(dá)千萬(wàn)噸，中國(guó)占8%左右，已成為繼日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)之后的第五個(gè)軸承和軸承鋼的生產(chǎn)大國(guó)。但盡管如此，我國(guó)目前每年還需進(jìn)口2 ～ 3億套軸承（約2.5億美元）及相當(dāng)數(shù)量的軸承鋼，用于關(guān)鍵設(shè)備及制造高品質(zhì)的軸承，這不但反映了我國(guó)軸承和軸承鋼的生產(chǎn)能力與先進(jìn)工業(yè)國(guó)有差距，而且在軸承和軸承鋼的產(chǎn)品質(zhì)量上也同樣存在一定的差距。就軸承產(chǎn)品質(zhì)量而言，我國(guó)軸承鋼的產(chǎn)品質(zhì)量（主要指非金屬夾雜物）的穩(wěn)定性仍然是影響我國(guó)軸承產(chǎn)品質(zhì)量（軸承的使用壽命）的重要因素。

2 滾動(dòng)軸承的使用特性及對(duì)鋼材的性能需求

2.1 滾動(dòng)軸承的使用特性

滾動(dòng)軸承是由滾動(dòng)體（鋼球、滾子和滾針）來(lái)承受系統(tǒng)載荷并傳遞機(jī)械運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)）。在軸承內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體和套圈滾道表面的接觸處是處于高交變應(yīng)力狀態(tài)，一般而言，在點(diǎn)接觸類(lèi)型的滾動(dòng)軸承內(nèi)（如球軸承），鋼球和套圈滾道表面的接觸處的接觸應(yīng)力大約為2000 ～ 2500 N/mm², 在線接觸類(lèi)型的滾動(dòng)軸承內(nèi)（如滾子軸承），滾子和套圈滾道表面的接觸處的接觸應(yīng)力大約為1400 ～ 1800 N/mm²。

滾動(dòng)軸承的一個(gè)非常重要的使用特性是：在上述的高交變接觸應(yīng)力作用下，軸承能在滿足設(shè)備系統(tǒng)的要求（如：載荷、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、溫度及精度等）的同時(shí)，持續(xù)運(yùn)行所要求的時(shí)間或轉(zhuǎn)數(shù)。這就是所謂的“滾動(dòng)軸承的使用壽命”。

大量的軸承壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，滾動(dòng)軸承的疲勞壽命是相當(dāng)離散的，而影響疲勞壽命離散性的主要因素之一是：軸承材質(zhì)均質(zhì)性及質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.2 滾動(dòng)軸承對(duì)鋼材的性能要求

鑒于滾動(dòng)軸承使用的苛刻條件及特殊的抗磨、抗疲勞的要求，在20世紀(jì)開(kāi)發(fā)了一類(lèi)含1%左右的碳（C）和含1.5%左右的鉻（Cr）為主的高碳鉻合金鋼，其主要特點(diǎn)是：可以采用現(xiàn)金的冶煉方法、技術(shù)和工藝得到很高的純凈度；經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砜色@得具有均勻分布的粒狀珠光體球化組織，切削加工性能良好；具有優(yōu)良的淬透性和淬硬性，熱處理后的顯微組織和硬度比較均勻穩(wěn)定；具有較高的接觸疲勞強(qiáng)度和良好的耐磨性；經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砜色@得很好的尺寸穩(wěn)定性；并且具有一定的抗腐蝕性能；材料價(jià)格比較便宜。到目前為止，高碳鉻合金鋼仍是世界各國(guó)普遍用于制造滾動(dòng)軸承零件的理想材料，其中GCr15和GCr15SiMn兩個(gè)鋼號(hào)使用最廣泛，在我國(guó)這兩個(gè)鋼號(hào)的用量約占軸承鋼總用量的80%以上。

歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，到目前為止尚無(wú)其他更好的材料取代高碳鉻合金鋼廣泛地應(yīng)用在滾動(dòng)軸承制造業(yè)中。對(duì)高碳鉻軸承鋼的化學(xué)成分組成的認(rèn)識(shí)，世界各國(guó)已趨于一致，幾乎無(wú)大的變動(dòng)。但人類(lèi)仍在不斷地探索提高滾動(dòng)軸承使用壽命的途徑，研究軸承材料的抗疲勞機(jī)理，并已充分地認(rèn)識(shí)到鋼材中的非金屬夾雜物是影響滾動(dòng)軸承使用壽命的重要因素。近年來(lái)，如何改進(jìn)軸承鋼的冶煉方法、技術(shù)和工藝，嚴(yán)格控制（檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法）軸承鋼材中的非金屬夾雜物的含量、尺寸大小、形狀、分布和集聚，已成為冶金和機(jī)械行業(yè)共同關(guān)注和努力的目標(biāo)。

3 滾動(dòng)機(jī)理與滾動(dòng)表面材料疲勞剝落

眾所周知，金屬材料在循環(huán)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生不可逆的結(jié)構(gòu)變化，其特征是在這個(gè)區(qū)域內(nèi)材料晶格滑移，進(jìn)而萌生疲勞裂縫，而且試驗(yàn)也已證明：滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)表層材料的晶格的滑移和疲勞剝落與滾動(dòng)軸承的漢斯考特滑動(dòng)、雷諾滑動(dòng)有關(guān)^[1]。漢斯考特滑動(dòng)和雷諾滑動(dòng)在滾動(dòng)軸承運(yùn)行中是不可避免的，漢斯考特滑動(dòng)導(dǎo)致材料表層晶格滑移，實(shí)驗(yàn)證明在深溝球軸承的內(nèi)套圈的滾動(dòng)工作表面，在漢斯考特滑動(dòng)區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)迫滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了附加應(yīng)力，從而導(dǎo)致這個(gè)區(qū)域內(nèi)的材料表層的晶格滑移加重。在雷諾滑動(dòng)區(qū)域內(nèi)，表層金屬材料中的非金屬夾雜物的周?chē)鷷?huì)收到拉伸和壓縮的交變應(yīng)力，這種交變應(yīng)力使非金屬夾雜物區(qū)域（也可稱(chēng)為一個(gè)空穴）的彈性能轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃阅芏a(chǎn)生裂縫，裂縫的兩側(cè)面反復(fù)受到擠壓，裂縫沿主應(yīng)力方向發(fā)展，最終導(dǎo)致材料的剝落。

4 滾動(dòng)軸承材料疲勞剝落形式及與材料非金屬夾雜物的關(guān)系

4.1 滾動(dòng)軸承材料疲勞剝落的類(lèi)型

滾動(dòng)軸承材料疲勞剝落可分為材料的表面疲勞和表層疲勞兩種。

(1) 材料的表面疲勞

材料表面疲勞的微裂縫起源于材料表面，隨后由表向里，朝材料的表層延伸，最后裂縫又向材料表面擴(kuò)展，形成材料的剝離。材料的表面疲勞不但與表面的形態(tài)、粗糙度有關(guān)，而且與潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑條件，特別是與外界異物的入侵及潤(rùn)滑劑清潔度等直接有關(guān)。

(2) 材料的表層疲勞

材料表層疲勞的微裂縫起源于材料表層，隨后由里向外，朝材料的表面延伸和擴(kuò)展，最后形成材料的剝離。材料的表層疲勞主要與材料表層的形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)，特別與材料表層的非金屬夾雜物的類(lèi)型、尺寸大小、形狀、分布和集聚狀態(tài)有關(guān)。

4.2 滾動(dòng)表層下材料的疲勞剝落與材料中非金屬夾雜物的關(guān)系

滾動(dòng)表層下材料的疲勞剝落可分為兩個(gè)階段：

(1) 表層下材料晶格的滑移

材料在循環(huán)交變的應(yīng)力作用下，表層材料會(huì)發(fā)生不可逆的結(jié)構(gòu)變化?晶格滑移，經(jīng)不同的腐蝕方法后晶格滑移會(huì)呈現(xiàn)黑色區(qū)域（DEA）或呈現(xiàn)淺白色區(qū)域，即所謂的“白帶”?！鞍讕А迸c材料表面大約呈45°，并相互交錯(cuò)擴(kuò)展?！鞍讕А眳^(qū)域內(nèi)材料局部強(qiáng)度和硬度下降，馬氏體組織發(fā)生塑性變形，明顯衰變。馬氏體周?chē)霈F(xiàn)類(lèi)似碳化物的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)顏色變化越明顯說(shuō)明馬氏體晶格滑移越嚴(yán)重，晶格滑移的程度與滾動(dòng)表面的載荷（應(yīng)力）大小及載荷變換次數(shù)有關(guān)，晶格滑移是滾動(dòng)表層下材料的疲勞剝落的第一階段。

滾動(dòng)軸承工作表層下材料的疲勞剝落的第一階段占材料疲勞的極大部分的時(shí)間，所以控制滾動(dòng)軸承的載荷、采用合理的潤(rùn)滑是延長(zhǎng)軸承疲勞壽命的有效措施。

(2) 表層下非金屬夾雜物處疲勞裂縫生成和發(fā)展

隨著表層材料晶格滑移現(xiàn)象的出現(xiàn)和加劇，在表層材料下最大應(yīng)力區(qū)域中的最薄弱處?一般是材料中非金屬夾雜物處，會(huì)出現(xiàn)所謂的“蝶形”（見(jiàn)圖1），碟身呈現(xiàn)黑色（非金屬夾雜物的本體），而裂紋的二側(cè)面因相互擠壓而擴(kuò)展（飛翼的形成），繼而發(fā)生冷作硬化和塑性變形，并進(jìn)行了新的淬火，所以飛翼呈白色，“蝶形”是沿最大剪切應(yīng)力方向而產(chǎn)生的。顯微金相分析又證實(shí)：微裂紋在“蝶形”的飛翼頂端萌生（見(jiàn)圖2），在外界交變應(yīng)力的繼續(xù)作用下，微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，最后導(dǎo)致材料剝落，這是滾動(dòng)表層下材料疲勞剝落的第二階段。

5 軸承鋼中非金屬夾雜物的檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)

鋼中的非金屬夾雜物如氧化物（Al₂O₃），硅酸鹽（鋁酸鈣）等都具有脆性，其對(duì)交變應(yīng)力非常敏感，塑性變形很小或根本不變形，容易在鋼的基體組織之間產(chǎn)生間隔，破壞鋼材的連續(xù)性。并在交變接觸應(yīng)力的作用下，在間隔處產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成疲勞源，直接破壞了鋼材的連續(xù)性，是部分材料與基體材料分開(kāi)或脫離。軸承鋼中非金屬夾雜物的存在形態(tài)多種多樣，一般夾雜物含量越多，單顆粒越大，夾雜物離材料表面越近，其對(duì)材料疲勞壽命的影響也越大。因此非金屬夾雜物對(duì)軸承鋼的疲勞壽命是非常有害的。ISO已將軸承材料的純度以A₂系數(shù)列入滾動(dòng)軸承的使用壽命計(jì)算公式之中。

2001年6月1日國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高碳鉻軸承鋼》GB/T18254-2000正式開(kāi)始實(shí)施，這是我國(guó)第一個(gè)有關(guān)真空脫氣精煉軸承鋼的正式國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這不但標(biāo)志著我國(guó)在軸承鋼的冶煉技術(shù)和質(zhì)量控制水平達(dá)到或接近國(guó)外的先進(jìn)水平，而且對(duì)進(jìn)一步提高我國(guó)軸承鋼材料和軸承產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的促進(jìn)作用。

6 國(guó)內(nèi)外軸承鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀和產(chǎn)品質(zhì)量

6.1 國(guó)外軸承鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來(lái)，世界上軸承鋼的冶煉技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備有了很大的改進(jìn)，軸承鋼產(chǎn)量、質(zhì)量也有較大幅度的提高。目前為止，無(wú)論從軸承鋼的產(chǎn)量、質(zhì)量，還是技術(shù)水平和鋼材在世界市場(chǎng)的占有量，日本都在瑞典、德國(guó)、美國(guó)及前蘇聯(lián)的前面，處于領(lǐng)先的地位。

6.1.1 普通軸承鑄鋼

(1) 超高功率電弧爐（UHP）的推廣使用

超高功率電弧爐具有改善熱效率、降低電耗和提高生產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)，特別是爐外精煉技術(shù)的應(yīng)用，電爐只要承擔(dān)熔化、脫碳和脫磷的任務(wù)，這樣超高功率電弧爐的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗及高效率的優(yōu)越性更加體現(xiàn)出來(lái)。目前電弧爐的容量已達(dá)150 t（Super – UHP）。

(2) 爐外精煉、真空脫氣技術(shù)的不斷提高

近年來(lái)真空脫氣技術(shù)主要是循環(huán)脫氣（RH）法，即將鋼水在133.332 Pa（1 mm汞柱）的真空條件下脫去鋼中的氫、氧、降低非金屬夾雜物的含量。循環(huán)脫氣（RH）法可有效地防止?fàn)t渣的卷入，鋼中的含氧量可降低到8.2 × 10^-4% ～ 15 × 10^-4%。

爐外精煉（LF）是在鋼包上加油加熱、攪拌和脫氣裝置，在鋼包內(nèi)完成還原期，形成還原性爐渣，并進(jìn)行脫氧、脫氫及脫硫等工序。如超高功率電弧爐（UHP）設(shè)備應(yīng)用RH及LF技術(shù)，軸承鋼中的含氧量可降低到3 × 10^-4% ～ 10 × 10^-4%。

(3) 電弧爐的偏心爐底出鋼工藝（有傾爐裝置）和鋼坯的大型化

電弧爐的偏心爐底出鋼工藝（有傾爐裝置）的優(yōu)點(diǎn)是：出鋼時(shí)可留渣、鋼流粗、出鋼時(shí)間短，可增加鋼流的緊密度，減少鋼液二次氧化的機(jī)會(huì)，使鋼材中的含氧量進(jìn)一步下降（平均下降0.4 × 10^-4%），可以改善鋼中的非金屬夾雜物的形態(tài)，使B類(lèi)（氧化物）的細(xì)系列和D類(lèi)（點(diǎn)狀不變形夾雜物）粗系列的夾雜物得到明顯的改善。

6.1.2 連鑄技術(shù)的應(yīng)用（IC）為：鋼水（底鑄法）?鑄坯?鋼材。

連鑄軸承鋼的工藝可以有效地減少鋼材的再加熱過(guò)程及熱態(tài)時(shí)與空氣接觸的時(shí)間，避免了二次氧化，澆注溫度低，如再進(jìn)一步控制耐材的質(zhì)量，軸承鋼材的含氧量可以得到更號(hào)的控制。

分析表明：連鑄軸承鋼的含氧量在3 × 10^-4% ～ 8 × 10^-4%的范圍內(nèi)比普通軸承鋼（IC鋼）低2 × 10^-4% ～ 3 × 10^-4%，含氧量級(jí)別幾乎達(dá)到真空電渣重熔鋼的標(biāo)準(zhǔn)，但其成本卻低于真空電渣重熔鋼的成本。

試驗(yàn)表明：平均含氧量為5.7 × 10^-4%的CC鋼軸承的額定中值壽命為12 × 10⁶ ～ 80 × 10⁶轉(zhuǎn)，而平均含氧量為8.3 × 10^-4%的IC鋼軸承的額定中值壽命為7 × 10⁶ ～ 35 × 10⁶轉(zhuǎn)，CC鋼軸承的額定中值壽命大約是IC鋼軸承的額定中值壽命的兩倍，這是因?yàn)镃C鋼含氧量降低的同時(shí)也有效的降低了對(duì)軸承壽命有較大影響的B類(lèi)氧化物和D類(lèi)點(diǎn)狀不變形夾雜物的含量。

連鑄軸承鋼不足之處是：在壓縮比較小和無(wú)電磁攪拌工藝時(shí)，鋼材中會(huì)存在碳化物的偏析和芯部帶狀碳化物存在。

鋼包、連鑄坯、鋼錠的大型化及大型加熱設(shè)備的使用，保證了軸承鋼材中碳化物的不均勻性，可以很好地控制鋼材表面的脫碳層。

綜上所述，目前國(guó)際上最先進(jìn)的軸承鋼冶煉生產(chǎn)工藝流程是：150 t Super – UHP電弧爐冶煉?偏心爐底出鋼（EBT）?真空脫氣精煉（LF + RH）?大斷面連鑄鋼坯（或巨型鑄錠）。

由于軸承鋼冶煉設(shè)備、技術(shù)和工藝的發(fā)展，軸承鋼中的含氧量及非金屬夾雜物得到有效的控制，軸承鋼質(zhì)量有了很大改善，從而使軸承的使用壽命明顯提高。

6.2 國(guó)內(nèi)外軸承鋼的質(zhì)量差距

6.2.1 軸承鋼的產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量差距

目前我國(guó)年差近百萬(wàn)噸軸承鋼中約50%～60%為真空脫氣鋼，RH及LF法的技術(shù)應(yīng)用也比較熟練，其中上鋼五廠、大冶鋼廠生產(chǎn)的真空脫氣軸承鋼的含氧量絕大部分都在13 × 10^-4%一下，其非金屬夾雜物的含量也與國(guó)外先進(jìn)水平相當(dāng)。上鋼五廠生產(chǎn)的軸承鋼已被一些國(guó)外著名的軸承制造廠認(rèn)可，并已在這些軸承廠在中國(guó)開(kāi)辦的獨(dú)資或合資的軸承廠中應(yīng)用。但總體而言，我國(guó)冶煉設(shè)備普遍較落后，工藝不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大，導(dǎo)致我國(guó)軸承產(chǎn)品使用壽命的離散性較大，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家存在的差距主要體現(xiàn)在：連鑄軸承鋼材品種單一、規(guī)格偏小，僅為90mm以下的GCr15軸承鋼，一些重要的軸承產(chǎn)品還要從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)能制造的一些重要軸承還需從國(guó)外進(jìn)口軸承鋼材。

我國(guó)在1998年連鑄軸承鋼材制品批量投入市場(chǎng)，目前我國(guó)連鑄軸承鋼的年產(chǎn)量大約為15萬(wàn)t左右（以興澄特種鋼鐵有限公司為主），連鑄比達(dá)30%。

6.2.2 軸承鋼的化學(xué)成分和非金屬夾雜物的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上的差距

新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高碳鉻軸承鋼》GB/T18254-2000是我國(guó)第一個(gè)有限真空脫氣精煉軸承鋼的正式國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國(guó)軸承鋼的實(shí)際產(chǎn)品質(zhì)量水平，并跟蹤國(guó)際先進(jìn)水平，對(duì)常用軸承鋼的化學(xué)成分和非金屬夾雜物的檢驗(yàn)作了較嚴(yán)密和具體的規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)講究實(shí)用性和先進(jìn)性。但標(biāo)準(zhǔn)中軸承鋼的化學(xué)成分和非金屬夾雜物的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還有一定的差距。

(1) 標(biāo)準(zhǔn)是以軸承鋼模鑄的生產(chǎn)形式和實(shí)物質(zhì)量水平為基礎(chǔ)，不能全面反映連鑄軸承鋼的質(zhì)量水平，而連鑄軸承鋼的生產(chǎn)成本低、純凈度高，是我國(guó)軸承鋼生產(chǎn)發(fā)展的方向，因此標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)修正和補(bǔ)充。

(2) 軸承鋼的發(fā)紋的檢驗(yàn)

日本是軸承鋼生產(chǎn)能力最大和質(zhì)量最好的國(guó)家，其對(duì)軸承鋼的品質(zhì)檢驗(yàn)有嚴(yán)格的要求，除對(duì)鋼材的非金屬夾雜物的含量控制外，還要對(duì)鋼材進(jìn)行由外到里的階梯式的發(fā)紋檢查（見(jiàn)表1）。發(fā)紋是一種存在于軸承鋼材的表面或表層下細(xì)小裂紋狀的缺陷，其形成的原因是鋼錠表層中的皮下氣泡或非金屬夾雜物，經(jīng)軋制變形后沿軋制方向呈單一或斷續(xù)分布的細(xì)條狀的缺陷。事實(shí)證明：軸承鋼材中的發(fā)紋對(duì)軸承的產(chǎn)品質(zhì)量（疲勞壽命）有一定的影響，發(fā)紋的檢查和控制是對(duì)鋼材中非金屬夾雜物的另一種有效的檢驗(yàn)方法。

表1 發(fā)紋數(shù)（JIG 4805 – 1990）

發(fā)紋長(zhǎng)度，mm	發(fā)紋數(shù)平均值（每一階梯）
＞0.5 ～ 1.0	≤5.0
＞1.0 ～ 2.0	≤1.0
＞2.0 ～ 4.0	≤0.5

(3) 非金屬夾雜物含量級(jí)別判定標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)目前對(duì)軸承鋼的非金屬夾雜物的含量的控制標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到國(guó)際的一般水平，但與一些先進(jìn)國(guó)家相比還有一定的差距（見(jiàn)表2）。

表2 非金屬夾雜物合格級(jí)別（不大于）

非金屬夾雜物類(lèi)型	細(xì)系		粗系
	GB/T18254	SKF(D33 B10001)	GB/T18254	SKF (D33 B10001)
硫化物	2.5	2.0	1.5	1.5
氧化鋁	2.0	1.5	1.0	0.5
硅酸鹽	0.5	0	0.5	0
點(diǎn)狀不變形夾雜物類(lèi)	1.0	0.5	1.0	0.5

(4) 非金屬夾雜物的檢測(cè)方法

我國(guó)目前的檢測(cè)方法主要是對(duì)10 mm × 20 mm的試樣放大100倍，在視野內(nèi)分別控制細(xì)系和粗系的單一類(lèi)型的非金屬夾雜物的累計(jì)總長(zhǎng)度。事實(shí)上非金屬夾雜物對(duì)鋼材的疲勞壽命的影響不但取決于非金屬夾雜物的種類(lèi)的含量，而且與非金屬夾雜物的尺寸、形狀、集聚及分布有關(guān)，因此一些陷阱國(guó)家對(duì)非金屬夾雜物的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法也有所不同。

由于鋼材中非金屬夾雜物的分布和集聚是復(fù)雜的，沒(méi)有任何評(píng)級(jí)圖及標(biāo)準(zhǔn)能夠代表所有不同種類(lèi)和形狀的夾雜物及其組合形式，目前我國(guó)已有了軸承鋼材的非金屬夾雜物的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但還應(yīng)再吸取國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，擬訂檢驗(yàn)細(xì)則（定義、判斷和說(shuō)明等），提高標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，使標(biāo)準(zhǔn)更加實(shí)用，更有利軸承鋼材和軸承產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

(5) 鋼材化學(xué)成分的控制

我國(guó)GB/T18254-2000對(duì)軸承鋼材中的金屬Ti沒(méi)有限制，而國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)軸承鋼的Ti含量有限制，如：NF A35 – 565 – 1994標(biāo)準(zhǔn)，SKF D33 B10001標(biāo)準(zhǔn)控制全淬硬軸承鋼的Ti含量不大于30 × 10^-4%。經(jīng)對(duì)日本NSK和SKF的軸承進(jìn)行測(cè)定，其Ti含量分別在10%和15%左右。軸承鋼中的金屬Ti以氮化鈦形式存在，氮化鈦比一般的氧化物更易偏析，在熱加工時(shí)會(huì)發(fā)生破碎和彌散，當(dāng)含Ti量高時(shí)鋼材在加工過(guò)程中易出現(xiàn)疲勞、裂縫易擴(kuò)散。

7 結(jié)語(yǔ)

滾動(dòng)軸承在交變應(yīng)力的條件下運(yùn)行，不可避免地會(huì)因材料的疲勞而失效，而鋼材中的非金屬夾雜物是導(dǎo)致材料表層下疲勞剝落的直接因素，也是影響滾動(dòng)軸承使用壽命的主要原因。提高軸承鋼的純凈度，采用先進(jìn)的冶煉設(shè)備和技術(shù)，穩(wěn)定工藝，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大真空脫氣精煉軸承鋼的生產(chǎn)能力，提高軸承鋼的連鑄比，降低鋼材中的非金屬夾雜物是延長(zhǎng)滾動(dòng)軸承使用壽命的一個(gè)重要措施。

參考文獻(xiàn)

1 王振華. 實(shí)用軸承手冊(cè). 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1996:8.

編輯：任燕

（改稿日期：2003-05-16）