轴承钢是用来制造滚珠，滚柱，轴承套圈的钢。轴承钢有较高硬度和耐磨性，以及高的弹性极限，并且由于轴承钢的化学成分的均匀性、碳化物的分布等要求都十分的严格，故是所有钢铁中要求最为严格的钢种之一。广泛应用于交通，风电能源，矿山机械，电力设备等领域。

　　本文主要介绍了轴承钢的热处理工艺及如何选择正确的刀具材料车削轴承钢零部件。

　　一、轴承钢的特点及性能

　　轴承钢是用来制造滚珠，滚柱，轴承套圈的钢。轴承钢有较高硬度和耐磨性，以及高的弹性极限，并且由于轴承钢的化学成分的均匀性、碳化物的分布等要求都十分的严格，故是所有钢铁中要求最为严格的钢种之一。广泛应用于交通，风电能源，矿山机械，电力设备等领域。

　　为了满足轴承钢的使用性能要求，一般轴承钢需具备以下条件：1)好的抗疲劳强度;2)高硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度;3)耐磨性、低的摩擦系数;4)弹性极限;5)良好的抗冲击断裂韧性;6)好的尺寸稳定性;7)良好的防锈性能;8)良好的冷、热加工性能。

　　轴承钢经过铸造之后，针对不同工件的使用性能，对工件的硬度要求也不同，故轴承钢在加工过程中需进行热处理工艺，使其能满足轴承的使用性能要求。

　　二、轴承钢的热处理工艺

　　轴承钢的热处理工艺一般有退火(加工工件之前)，淬火、回火(工件粗加工之后)。在热处理过程中常出现脱碳，变形，零件表面出现花斑，花脸，颜色不正等问题，故在进行热处理时需注意以上问题。

　　退火：在工件进行加工之前，对轴承钢进行退火，达到一定的硬度要求，如GCr15要求硬度范围在179-207BB(88-94HB)，其他的则在179-217HB(88-97HB)范围内， 硬度不合格，需认真分析原因，可能会对后面的淬回火造成影响。

　　淬回火：壁厚不大于12mm时，淬火后硬度≥63HRC(洛氏硬度)，回火后硬度60-65HRC之间，其中根据客户要求不同，淬回火工件硬度不同。正常淬火时，硬度值主要取决于回火硬度。并且同种材质不同进项组织，其淬火温度也不同，如GCr15马氏体正常情况下，淬火问题为840℃左右，一般不超过850℃。贝氏体GCr15的加热温度一般在865-890℃。

　　轴承钢经过热处理之后，对硬度的均匀性也有所要求，标准规定，同一零件硬度均匀性一般为1HRC，外径200mm-400mm之间的硬度均匀性为2HRC，大于400mm时是3HRC。

　　经过淬回火后轴承钢硬度得到提高，获得良好的使用性能，但在进行精车加工时常会出现硬度高难加工的问题，如刀具磨损快，效率低，表面粗糙度不够等。此时在选择刀具材料就尤为重要。

　　三、加工轴承钢的刀具材料选择

　　轴承钢的简单加工工艺为冶炼—铸造—退火—粗加工—淬火、回火—精加工。经过淬回火后的工件硬度一般在HRC45以上，对于高硬度轴承钢件，传统刀具(硬质合金刀具和陶瓷刀具)已不能满足加工要求。硬质合金刀具的性能在此不在赘述，目前，适合加工高硬度轴承钢件的刀具材料有陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，陶瓷刀具脆性大是众所周知的，不能大余量车削加工，不能断续切削。如热处理后的工件变形量小，表面较平整，余量较小时适合选择陶瓷刀具。

　　立方氮化硼刀具的缺点和陶瓷刀具一样脆性大，但相较于陶瓷刀具，立方氮化硼刀具还是有一定的抗冲击性的，其高硬度高强度，良好的耐磨性使之成为加工高硬度轴承钢的主要刀具材料。尤其是我国研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具，使其打破了立方氮化硼刀具只能小进给量加工工件，不能断续切削的说法。

　　我国针对轴承钢研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20材质，BN-H11材质和BN-S20材质，使加工高硬度轴承钢件变得容易。其中BN-S200材质和BN-S20材质属于整体式立方氮化硼刀具(刀具图片是一样的)，BN-H11材质属于焊接时立方氮化硼刀具。

　　四、我国刀具行业针对不同的工件，硬度，余量，选择相对合适的刀具材质及切削参数，方案如下：

　　(1)精车回转支承轴承滚道，端面，硬度HRC47-55，余量<2mm：选择非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S200材质(圆形刀片)，切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。加工效果：刀具寿命是陶瓷刀具的7倍，表面粗糙度控制在Ra0.6-1.0之间。

　　(2)精车回转支承轴承外圆，端面，硬度HRC47-55，沟道硬度HRC55-62;余量≥2mm：选择非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S20材质，切削参数：ap=1mm，Vc=140-180m/min。加工效果：刀具寿命长，可代替粗磨，表面粗糙度达到Ra0.4。

　　(3)精车冶金轴承外圆、内孔，硬度HRC62：选择非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H11材质，切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。加工效果：与国外PCBN刀具相比寿命长，表面粗糙度在Ra0.8以内。

　　(4)精车中小轴承和非标轴承内外圈，(Gcr15材质硬度HRC62以上)，选择非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H20材质(余量<0.5mm)和BN-S20材质(余量>1mm)，其切削参数：ap=0.1-0.3mm，Fr=0.1-0.12mm/r，Vc=120-180m/min。加工效果：BN-S20材质加工直径500mm以下的淬火轴承钢件可一次走刀完成代替粗磨工序。