簡介
是用于制造滾動軸承的滾珠，滾柱和套筒等的鋼種，也可用于制作精密量具，冷沖模，機床絲杠及柴油機油泵的精密偶件。軸承在工作時承受着極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格，是所有鋼鐵生産中要求最嚴格的鋼種之一。未來中國軸承鋼研發不僅需要傳統軸承鋼冶金質量的提升和新型軸承材料的創新研發,還需要進行25GPa超高疲勞應力作用下軸承鋼的組織演化、加工硬化和破壞機制等基礎理論研究,以實現中國高端軸承鋼的國産化,滿足高端裝備對高端軸承的需求。
分類
軸承鋼分為：全淬透型軸承鋼、表面硬化型軸承鋼、不鏽軸承鋼、高溫軸承鋼等四類共17個鋼号。有的國家增加一個類别為特殊用途的軸承鋼或合金。我國已納入标準的軸承鋼分類方法與ISO相似，分别對應為高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽耐蝕軸承鋼、高溫軸承鋼四大類。
種類
我國目前已生産高碳鉻不鏽軸承鋼，主要鋼号有9Cr18；滲碳軸承鋼，主要鋼号有G20CrMo；鉻軸承鋼，主要鋼号有GCr15；含碳量ωc為1%左右，含鉻量ωcr為0.5%-1.65%。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。
外觀質量
規格主要有圓鋼、扁鋼、鋼絲，鋼材表面應加工良好。不得有裂紋、折疊、結疤和夾雜。冷拉鋼表面還應光滑、幹淨、無氧化皮。
技術标準
軸承鋼生産主要執行GB/T18254-2002标準和适應于精鍛軸承用戶要求的萊鋼GCr15JD質量協議，其中GCr15JD協議質量要求嚴于GB/T18254-2002标準，GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析級别≤1.0級、成分控制、定尺和尺寸偏差等均嚴于GB/T18254-2002标準。
工藝流程
50噸UHP電爐冶煉→60噸LF爐精煉→60噸VD爐真空處理→合金鋼矩形坯連鑄（260mm×300mm、180mm×220mm）→緩冷或熱送→軋材→精整→檢驗入庫。
質量性能
為了滿足以上對動軸承的性能的要求，對軸承鋼材料提出了以下一些基本的性能要求：
1）高的接觸疲勞強度，
2）熱處理後應具有高的硬度或能滿足軸承使用性能要求的硬度，
3）高的耐磨性、低的摩擦系數，
4）高的彈性極限，
5）良好的沖擊韌性和斷裂韌性，
6）良好的尺寸穩定性，
7）良好的防鏽性能，
8）良好的冷、熱加工性能。
基本要求
根據以上對軸承用鋼的基本要求，對軸承用鋼的冶金質量提出以下的基本要求；
①嚴格的化學成分要求。
一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼，即含碳量1%左右，加入1．5%左右的鉻，并含有少量的錳、矽元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性，又可以提高鋼的防鏽性能和磨削性能。
但當鉻含量超過1．65%時，淬火後會增加鋼中殘餘奧氏體，降低硬度和尺寸穩定性，增加碳化物的不均勻性，降低鋼的沖擊韌性和疲勞強度。為此，高碳鉻軸承鋼中的含鉻量一般控制在1，65%以下。隻有嚴格控制軸承鋼中的化學成分，才能通過熱處理工序獲得滿足軸承性能的組織和硬度。
②較高的尺寸精度要求，對于使用在高速镦鍛機上鍛造的熱軋退火棒料，應該對其尺寸精度有更高的要求。
滾動軸承用鋼要求鋼材尺寸精度較高，這是因為大部分軸承零件都要經過壓力成型。為了節省材料和提高勞動生産率，絕大部分軸承套圈都是經過鍛造成型，鋼球是經過冷镦或熱軋成型，小尺寸的滾子也是經過冷镦成型。如果鋼材的尺寸精度不高，就無法精确地計算下料尺寸和重量，而不能保證軸承零件的産品質量，也容易造成設備和模具的損壞。
③特别嚴格的純潔度要求。
鋼的純潔度是指鋼中所含非金屬夾雜物的多少，純潔度越高，鋼中的非金屬夾雜物越少。軸承鋼中的氧化物、矽酸鹽等有害夾雜物是導緻軸承早期疲勞剝落、顯著降低軸承壽命的主要原因。特别是脆性夾雜物危害最大，由于在加工過程中容易從金屬基體上剝落下來，嚴重影響軸承零件精加工後的表面質量。因此，為了提高軸承的使用壽命和可靠性，必須降低軸承鋼中夾雜物的含量。
④嚴格的低倍組織和顯微（高倍）組織要求。
軸承鋼的低倍組織是指一般疏松、中心疏松和扁析，顯微(高倍)組織包括鋼的退火組織、碳化物網狀、帶狀和液析等。碳化物液析硬而脆，它的危害性與脆性夾雜物相同。網狀碳化物降低鋼的沖擊韌性，并使之組織不均勻，在淬火時容易變形與開裂。帶狀碳化物影響退火和淬火回火組織以及接觸疲勞強度。低、高倍組織的優劣對滾動軸承的性能和使用壽命有很大的影響，所以，在軸承材料标準中對低、高倍組織有着嚴格的要求。
⑤特别嚴格的表面缺陷和内部缺陷要求。
對軸承鋼而言，表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等，内部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏松和偏析等。這些缺陷對于軸承的加工、軸承的性能和壽命有很大的影響，在軸承材料标準中明确規定不允許出現這些缺陷。
⑥嚴格的碳化物不均勻性要求。
在軸承鋼中，如果出現嚴重的碳化物分布不均勻，則在熱處理加工過程中就容易造成組織和硬度的不均勻，鋼的組織不均勻性對接觸疲勞強度有較大的影響。另外，嚴重的碳化物不均勻性還容易使軸承零件在淬火冷卻時産生裂紋，碳化物不均勻性還會導緻軸承的壽命降低因此，在軸承材料标準中，對不同規格的鋼材均有明确的特别要求。
⑦嚴格的表面脫碳層深度要求。
在軸承材料标準中對鋼材表面脫碳層有着嚴格的規定，如果表面脫碳層超出标準的規定範圍，且在熱處理前的加工過程中又沒有将其全部清除掉，則在熱處理淬火過程中就容易産生淬火裂紋，造成零件的報廢。
⑧其他要求。
在軸承鋼材料标準中還對軸承鋼的冶煉方法、氧含量、退火硬度、斷口、殘餘元素、火花檢驗、交貨狀态、标識等有嚴格的要求。
物理性能
軸承鋼的物理性能主要以檢查顯微組織、脫碳層、非金屬夾雜物、低倍組織為主。一般情況下均以熱軋退火、冷拉退火交貨。交貨狀态應在合同中注明。鋼材的低倍組織必須無縮孔、皮下氣泡、白點及顯微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超過1.5級，偏析不得超過2級。鋼材的退火組織應為均勻分布的細粒狀珠光體。脫碳層深度、非金屬夾雜物和碳化物不均勻度應符合相應有關國家标準規定。
化學成分
國标、冶标、日本标準中主要鋼号的化學成分見表
工藝流程
50噸UHP電爐冶煉→60噸LF爐精煉→60噸VD爐真空處理→合金鋼矩形坯連鑄（260mm×300mm、180mm×220mm）→緩冷或熱送→軋材→精整→檢驗入庫。
物理性能
軸承鋼的物理性能主要以檢查顯微組織、脫碳層、非金屬夾雜物、低倍組織為主。一般情況下均以熱軋退火、冷拉退火交貨。交貨狀态應在合同中注明。鋼材的低倍組織必須無縮孔、皮下氣泡、白點及顯微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超過1.5級，偏析不得超過2級。鋼材的退火組織應為均勻分布的細粒狀珠光體。脫碳層深度、非金屬夾雜物和碳化物不均勻度應符合相應有關國家标準規定。
