控制轴承钢中杂质含量是保障轴承超高疲劳寿命和可靠性的决定性因素。核心在于将非金属夹杂物(特别是氧化物和硫化物)的含量和尺寸降至最低。专业控制主要依赖于先进的冶金精炼技术和严格的铸锭质量控制。主要方法包括采用真空冶炼脱气去除气体和挥发性元素，以及电渣重熔或真空感应冶炼来降低氧化物和硫化物等固体夹杂物的含量。严格的杂质控制是实现轴承钢接触疲劳强度最大化的必要条件。

 

 

一、冶炼精炼技术：去除气体与挥发性元素

✅ 真空脱气技术： 轴承钢中的杂质主要分为气体(如氧、氮、氢)和固体非金属夹杂物。控制气体杂质是提升轴承钢性能的第一步。

1.氢气控制： 氢气是导致钢材产生白点或延迟断裂的有害元素。采用真空脱气技术(如真空浇注或真空循环脱气)，可以显著降低钢液中的氢含量，防止钢材在使用中发生脆性破坏。

2.氧气去除： 氧气与钢液中的铝、硅等元素结合形成氧化物夹杂，这是影响疲劳寿命的关键因素。真空脱气有助于将钢液中的氧分压降至极低，从而减少氧化物形成。

✅ 精确控温与成分控制： 在冶炼过程中，必须对钢液的温度和化学成分进行精确控制。

●脱氧优化： 通过精确控制脱氧剂(如铝、硅)的加入量和方式，可以确保生成的氧化物夹杂物尺寸极小、分布均匀，并易于在精炼过程中去除。

 

二、二次精炼技术：控制非金属固体夹杂物

✅ 电渣重熔精炼： 电渣重熔是控制非金属夹杂物含量和形态的关键二次精炼手段。

1.纯净化效果： 在电渣重熔过程中，钢液通过熔渣层时，夹杂物会被熔渣吸附和溶解。这种过程可以显著降低钢液中的硫化物、氧化物等固体非金属夹杂物。

2.组织优化： 电渣重熔还能改善钢材的凝固组织，减少宏观偏析，使钢材组织更加致密和均匀。

✅ 真空感应冶炼或真空自耗： 对于要求极高纯净度的航空航天或特种轴承钢，常采用真空感应冶炼或真空自耗技术。

●极致纯净： 这些方法结合了真空环境和熔炼过程，能将氧、氮、硫等杂质的含量控制在极低的水平，生产出具有超长疲劳寿命的高纯净度轴承钢。

 

三、铸锭质量与终检控制

✅ 夹杂物形态控制： 除了控制杂质的总量，控制杂质的形态和尺寸也至关重要。

1.球化处理： 通过特殊的合金化处理，可以将对寿命影响极大的链状或片状硫化物转化为弥散、球状的硫化物。球状夹杂物对钢材基体的破坏作用最小。

✅ 严格的非破坏性检测： 最终生产出的轴承钢必须经过严格的质量检测。

●检测手段： 利用超声波探伤等非破坏性检测技术，可以检查钢材内部是否存在大尺寸的非金属夹杂物聚集或宏观偏析。任何发现大尺寸夹杂物的钢材都将被淘汰。

 

总结： 轴承钢中杂质含量控制的核心在于通过真空脱气、电渣重熔或真空感应冶炼等先进冶金技术，将氧、硫等元素含量和形成的氧化物夹杂物的尺寸降至最低。严格的杂质控制是实现轴承高接触疲劳强度和超长寿命的基础保障。本文内容是上隆自动化零件商城对“轴承”产品知识基础介绍的整理介绍，希望帮助各行业用户加深对产品的了解，更好地选择符合企业需求的优质产品，解决产品选型中遇到的困扰，如有其他的疑问也可免费咨询上隆自动化零件商城。