超硬刀具国产化的先驱
专业硬材料加工工具的开拓者
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发布日期：2020-05-27 09:51:02
轴承钢材料的选择
轴承钢一般要经球化退火处理和淬火加低温回火处理，球化退火的目的是降低硬度，改善切削加工性，同时获得均匀分布的细粒状珠光体，为最终热处理做好组织上的准备。
GCr15SiMn(A)钢是在GCr15基础上，提高Si、Mn含量的改型钢，以改善其淬透性和弹性极限，耐磨性也有所提高。但其热处理工艺麻烦，成本高。
渗碳钢如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、20Cr2Mn2MoA等，经渗碳-淬火低温回火处理后，表面有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而心部具有很高的冲击韧性。
高速钢如Cr4Mo4V(M50)、W6Mo5Cr4V2、W9Cr4V2。这类钢的特点是含有大量的M、Mo、Cr、V等碳化物形成元素，经淬火后可获得高合金化的高碳马氏体，具有良好的回火稳定性，并在高温回火后产生二次硬化现象，因此能在高温下保持高硬度、高耐磨性和良好的接触疲劳强度。
综上所述，GCr15钢含有较少的合金元素，综合性能良好，淬火回火具有高而均匀的硬度，耐磨性能耗，接触疲劳强度高。钢的热加工性好，球化退火后有良好的可切削性。
GCr15轴承钢硬料热处理工艺介绍
轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性，淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做模具钢。
轴承钢硬料热处理工艺：预先热处理（球化退火）—最终热处理（淬火+低温回火）
球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。
部分轴承钢淬火+低温回火及硬度表
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钢号 |
淬火温度及淬火介质 |
低温回火 |
硬度（HRC） |
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GCr6 |
800-820 |
水或油 |
62-64 |
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GCr9 |
800-830 |
水或油 |
62-64 |
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GCr9SiMn |
810-820 |
水或油 |
62-64 |
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GCr15 |
820-846 |
油 |
62-64 |
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GCr15SiMn |
800-840 |
油 |
62-64 |
轴承钢硬料淬火后加工刀具的选择
轴承钢硬料淬火后硬度达到HRC62-64，普通刀具很难加工，目前主要以立方氮化硼（CBN）刀具为主，其硬度仅次于金刚石刀具，是目前加工轴承钢等硬料的理想材质，具体选择哪些材质请看下表格：
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特性方向 |
刀具材质 |
承受吃刀深度 |
推荐切削状态 |
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硬度（精加工） |
BN-S20 |
1-10mm |
断续-连续 |
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BN-H20 |
≤1mm |
中等断续 |
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BN-S200 |
≤1mm |
连续切削 |
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BN-H11 |
≤1mm |
连续切削 |
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热后硬车齿轮 的精加工 |
BN-H05 |
≤0.2mm |
连续切削 |
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BN-H10 |
≤0.5mm |
连续-中断续 |
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BN-H21 |
≤0.5mm |
中断续—强断续 |
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BN-H05 C25（涂层CBN刀片） |
≤0.2mm |
连续切削 |
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BN-H10 C25（涂层CBN刀片） |
≤0.5mm |
连续-中断续 |
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BN-H21 C25（涂层CBN刀片） |
≤0.5mm |
中断续—强断续 |
轴承钢硬料淬火后加工案例
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加工部位：外环滚道 轴承材料：42CrMo4，HRC58-63 刀片型号：BN-H200 RNMN090300 切削参数：Vc=260m/min，Fr=0.2mm/r，ap=0.1mm 加工方式：干切 |
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刀具材质 |
刀具寿命 |
最终失效形式 |
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BN-H200材质 |
1件 |
正常磨损 |
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某品牌CBN |
＜1件 |
崩碎碎裂 |
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轴承材料：GCr15，HRC62 刀片型号：BN-H11 DNGA150408 切削参数：Vc=140m/min，Fr=0.12mm/r，ap=0.5mm 加工方式：干切 |
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刀具材质 |
刀具寿命 |
表面光洁度 |
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BN-H11材质 |
12件 |
Ra0.8 |
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某品牌CBN |
10件 |
Ra0.8 |
