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| 标准编号 | GB/T 34891-2017 (GB/T34891-2017) | | 中文名称 | 滚动轴承 高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件 | | 英文名称 | Rolling bearings -- Parts made from high-carbon chromium bearing steels -- Specifications for heat treatment | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J11 | | 国际标准分类 | 21.100.20 | | 字数估计 | 24,251 | | 发布日期 | 2017-11-01 | | 实施日期 | 2018-05-01 | | 起草单位 | 洛阳轴研科技股份有限公司、浙江天马轴承有限公司、浙江五洲新春集团股份有限公司、山东东阿钢球集团有限公司、江苏力星通用钢球股份有限公司、邳州市助力轴承有限公司、新昌县恒利轴承有限公司、山东省宇捷轴承制造有限公司、河北鑫泰轴承锻造有限公司、浙江金环轴承有限公司、燕山大学、瑞联机械(杭州)有限公司、东阿县华涛钢球有限公司、浙江中集铸锻有限公司、常州龙邦润滑油有限公司、重庆长江轴承股份有限公司 | | 归口单位 | 全国滚动轴承标准化技术委员会(SAC/TC 98) | | 标准依据 | 国家标准公告2017年第29号 | | 提出机构 | 中国机械工业联合会 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 34891-2017
Rolling bearings-Parts made from high-carbon chromium bearing steels-Specifications for heat treatment
ICS 21.100.20
J11
中华人民共和国国家标准
滚动轴承 高碳铬轴承钢零件
热处理技术条件
2017-11-01发布
2018-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会(SAC/TC98)归口。
本标准起草单位:洛阳轴研科技股份有限公司、浙江天马轴承有限公司、浙江五洲新春集团股份有
限公司、山东东阿钢球集团有限公司、江苏力星通用钢球股份有限公司、邳州市助力轴承有限公司、新昌
县恒利轴承有限公司、山东省宇捷轴承制造有限公司、河北鑫泰轴承锻造有限公司、浙江金环轴承有限
公司、燕山大学、瑞联机械(杭州)有限公司、东阿县华涛钢球有限公司、浙江中集铸锻有限公司、常州龙
邦润滑油有限公司、重庆长江轴承股份有限公司。
本标准主要起草人:雷建中、时大方、王明舟、扈林庄、杨勇、马林、梅亚莉、张允喜、肖采超、蔡梅贵、
李金贵、董冠军、张福成、张振华、范志国、胡伟勇、耿伟、赵兴新。
滚动轴承 高碳铬轴承钢零件
热处理技术条件
1 范围
本标准规定了符合GB/T 18254规定的G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo钢制
滚动轴承套圈和滚动体(以下简称轴承零件)退火、淬火、回火后的技术要求和检验方法。
本标准适用于上述钢制轴承零件工序间与成品零件的热处理质量检验,也适用于其他高碳铬钢制
轴承零件的热处理质量检验。对于有特殊要求的轴承零件按相应的产品图样的规定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 230.1-2009 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、
N、T标尺)
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 272-2017 滚动轴承 代号方法
GB/T 1172 黑色金属硬度及强度换算值
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法
GB/T 17394 金属里氏硬度试验方法
GB/T 24606 滚动轴承 无损检测 磁粉检测
JB/T 7361 滚动轴承 零件硬度试验方法
JB/T 7362 滚动轴承 零件脱碳层深度测定法
3 技术要求
3.1 轴承零件球化退火后的技术要求
轴承零件球化退火后的技术要求按表1的规定。
3.2 轴承零件马氏体淬回火后的技术要求
3.2.1 硬度
轴承零件马氏体淬回火后硬度及同一零件的硬度差分别按表2和表3的规定。
表1 球化退火后技术要求
检查项目 技 术 要 求
硬度
G8Cr15、GCr15 其他钢种a
179HBW~207HBW(压痕直径4.5mm~4.2mm)
或88HRB~94HRB
179HBW~217HBW(压痕直径4.5mm~
4.1mm)或88HRB~97HRB
显微组织
为细小、均匀分布的球化组织,应符合第一级别图中的第2级~第4级,允许有细点状球化组织存在,不
允许有第一级别图中第1级和第5级所示的组织存在
网状碳化物 应符合第四级别图中的第1级~第2.5级
脱碳层深度 不大于单边最小加工余量的2/3
冷成形或碳化物细化处理等特殊工艺处理后的轴承零件退火后的硬度不应大于229HBW(压痕直径不应小于
4.0mm)。
a 其他钢种为GCr15SiMn、GCr15SiMo及GCr18Mo,以下同。
表2 轴承零件马氏体淬回火后的硬度 单位为 HRC
零件名称
成品尺寸
mm
> ≤
淬火后硬度
min
常规回火
后硬度
高温回火后硬度
200℃ 250℃ 300℃
350℃
min
400℃
min
套 圈
有效壁厚a
钢 球
公称直径
滚 子
有效直径a
- 12 63 60~65 59~64 57~62 55~59
12 30 62 59~64 57~62 56~60 54~58
30 - 60 58~63 56~61 55~59 53~57
- 30 64 61~66 60~65b 58~63b 56~60
30 50 62 59~64 58~63b 57~61 55~59
50 - 61 58~64 57~62b 56~60 54~58
-20 64 61~66 60~65b 58~63b 56~60
20 40 63 59~65 58~63b 57~61 55~59
40 - 61 58~64 57~62b 57~60 54~58
52 48
注1:对于尺寸段的划分及对应的硬度要求,制造厂与用户可根据轴承的使用工况和性能要求协商确定。
注2:高温回火温度200℃、250℃、300℃、350℃、400℃分别对应于GB/T 272-2017表17中规定高温回火代
号S0、S1、S2、S3、S4所要求的常用回火处理温度。
注3:高温回火温度可以为±20℃范围值,例如200℃±20℃。
a 套圈有效壁厚及滚子有效直径的规定参见附录A,以下同。
b 滚动体无特殊要求时,可不进行高温回火,硬度值按“常规回火后硬度”。
表3 轴承零件马氏体淬回火后同一零件的硬度差
零件名称
套圈(外径)
mm
滚动体(有效直径)
mm
微型轴承零件
成品尺寸
mm
> - 100 400 - 22
≤ 100 400 - 22 -
硬度差
HRC
max 1 2 3 1 2 不检查
注:同一零件的硬度差指同一零件同一表面的硬度差。
3.2.2 显微组织
轴承零件马氏体淬回火后的显微组织应由隐晶、细小结晶或小针状马氏体、均匀分布的细小残留碳
化物和少量残余奥氏体组成,除微型轴承外,允许存在少量的针状或块状屈氏体。淬回火后的显微组织
按表4的规定。
表4 轴承零件淬回火后的显微组织
公差等级 零件材料
成品尺寸
mm
套圈有效
壁厚
钢球公称
直径
滚子有效
直径
> ≤ > ≤ > ≤
显微组织
马氏体
(第二级别图)
屈氏体(第三级别图)b
距工作面
3mm以内
距工作面
3mm以外
PN
P6
P6X
P5
G8Cr15
GCr15
其他钢种
- 12 - 25.4 - 12
12 15 25.4 50 12 26
15 - 50 - 26 -
- 30 - 50 - 26
30 - 50 - 26 -
第1级~第4级
第1级
第1级 第2级
第2级
第1级 第2级
第2级
P4
P2
所有钢种a
- 12 - 25.4 - 12
12 - 25.4 - 12 -
第1级~第3级
第1级~第4级
第1级
第1级 第2级
所有公差
等级
GCr15 微型轴承零件 第1级~第3级 不允许存在
注:制造厂与用户可根据轴承的使用工况和性能要求协商确定显微组织要求。
a 指G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo及GCr18Mo。
b 屈氏体包括针状屈氏体和块状屈氏体,以下同。
3.3 轴承零件贝氏体等温淬火后的技术要求
轴承零件等温淬火组织应由下贝氏体、残留碳化物组成,允许存在少量的针状或块状屈氏体及少量
残余奥氏体。轴承零件等温淬火后的硬度和显微组织按表5的规定。
表5 轴承零件等温淬火后的硬度和显微组织
钢种
套圈有效壁厚
mm
> ≤
硬度
HRC
显微组织
贝氏体
(第五级别图)
屈氏体(第三级别图)
距工作面
3mm以内
距工作面
3mm以外
平均
晶粒度
GCr15 - 25 58~62
GCr18Mo
GCr15SiMo
- 45 58~62
第1级 第1级 第2级 8级或更细
注:轴承零件贝氏体等温淬火后的同一零件的硬度差要求按表3的规定。
3.4 其他技术要求
轴承零件的其他技术要求按表6的规定。
表6 轴承零件的其他技术要求
检验项目 技 术 要 求
裂纹 轴承零件淬回火后不允许有裂纹
钢球压碎载荷 钢球淬回火后压碎载荷值不应小于附录B中表B.1的规定
回火稳定性 经回火稳定性试验的试样或轴承零件相应点的硬度差不应大于1HRC
脱碳层深度及
表面软点
工序间脱碳层深度见附录C或按制造厂与用户双方协商的相关规定。成品零件工作面不允
许有脱碳和表面软点
套圈变形量 淬回火后允许的变形量参见附录D或按制造厂与用户双方协商的相关的规定
残余奥氏体含量 淬回火后的残余奥氏体含量参见附录E或按制造厂与用户双方协商的相关的规定
外观质量 淬回火后应无磕碰伤、锈蚀、花斑及污物附着,整体外观颜色(银灰、蓝、黑)均匀
4 检验方法
检验方法按表7的规定。
表7 检验方法
检验项目 检 验 方 法
硬度
a) 应根据被测零件的硬度值及尺寸分别选用洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计或里氏硬
度计,试验方法按GB/T 230.1、GB/T 231.1、GB/T 4340.1、GB/T 17394及JB/T 7361的
规定。硬度值的换算按GB/T 1172的规定。
b) 公称直径不大于15.8750mm的钢球,公称直径不大于15mm的滚子,所测曲面硬度应
按附录F中表F.1、表F.2的规定加上修正值。球面滚子的硬度测量在端面上进行
表7(续)
检验项目 检 验 方 法
显微组织
用金相显微镜在放大500倍或1000倍下检验:
a) 球化退火组织采用2%硝酸酒精溶液浸蚀,根据碳化物颗粒的大小、数量及形状按第一级
别图(见图1)检验;
b) 淬回火后的显微组织在纵断面上检验(钢球可在任意面检验,有争议时,以纵断面为准),
采用2%~4%硝酸酒精溶液浸蚀;
c) 淬回火后的马氏体组织根据马氏体的粗细程度、残留碳化物颗粒大小和数量按第二级别
图(见图2)检验。显微组织可以在淬火状态下检验,有异议时,在回火状态下检验;
d) 淬回火后的屈氏体组织根据屈氏体的形状、大小和数量按第三级别图(见图3)检验。针
状或块状屈氏体分别按相对应的屈氏体级别图检验,针状与块状混合型屈氏体按视场下
占主要部分的屈氏体形态类型检验;
e) 贝氏体组织根据贝氏体粗细程度及残留碳化物颗粒大小和数量按第五级别图(见图5)检验
网状碳化物
用金相显微镜在放大500倍下检验。退火试样在正常淬回火后的横截面上检验,采用4%硝
酸酒精溶液深腐蚀,根据碳化物网的大小和封闭程度按第四级别图(见图4)检验
脱碳层深度及
表面软点
a) 表面脱碳和软点可采用冷酸洗检验,检验规程见附录G;
b) 脱碳层深度的测定按JB/T 7362的规定。用金相法测定时,在退火状态下用2%硝酸酒
精溶液浸蚀,对热镦钢球,试样磨面应垂直于环带。在淬回火状态下用4%硝酸酒精溶液
浸蚀;
c) 脱碳层深度在脱碳最深处部位测定
裂纹
按GB/T 24606的规定进行检验,也可采用冷、热酸洗(见附录G)及其他仪器和方法检验。有
异议时,采用热酸洗检验
钢球压碎载荷 按附录B的规定检验
套圈变形量
小尺寸套圈用百分表、内径仪、外径仪及平面度仪进行检查;大尺寸套圈用百分尺、卡尺、桥
尺、塞尺进行检查
回火稳定性 将被测试样或零件按原回火工艺规范再次回火后,检查回火前后相应点的硬度差
平均晶粒度 按GB/T 6394的规定检验
残余奥氏体含量 采用X射线衍射法或磁性法测量,有异议时,采用X射线衍射法测量
外观质量 目视检查
图1 第一级别图 退火组织(放大倍数:1000×)
图1(续)
图2 第二级别图 淬回火马氏体组织(放大倍数:1000×)
图3 第三级别图 淬回火屈氏体组织(放大倍数:500×)
图4 第四级别图 网状碳化物(放大倍数:500×)
图5 第五级别图 贝氏体淬火组织(放大倍数:500×)
附 录 A
(资料性附录)
套圈有效壁厚和滚子有效直径
套圈有效壁厚及滚子有效直径的规定见图A.1。
a) b) c)
d) e) f) g)
h) i) j) k)
l) m) n) o)
p) q) r) s)
注1:D 为滚子的有效直径。对圆柱滚子(空心滚子)D 为公称直径;对圆锥滚子D 为距大端面H/3处的直径
(H 为滚子长度);对球面滚子D 为最大直径。
注2:Be为套圈的有效壁厚。d)~j)所示的套圈Be为套圈的沟底壁厚;k)所示的套圈Be 为距套圈的内环面H/3
处的厚度(H 为内外直径差值的1/2);l)~n)所示的套圈Be为距套圈大端面 H/3处的壁厚(H 为套圈的宽
度);o)~p)所示的套圈Be为距套圈端面H/3处的壁厚(H 为套圈的宽度);q)所示的套圈Be、Ds分别为接
触圆处的厚度和直径;r)和s)所示的套圈Be为套圈滚动面处的壁厚。
图A.1 套圈有效壁厚及滚子有效直径示意图
附 录 B
(规范性附录)
钢球压碎载荷试验规程及热处理后的压碎载荷值
B.1 范围
本附录规定公称直径为ϕ3mm~ϕ50.8mm钢球的压碎载荷试验规程及压碎载荷值。
B.2 钢球压碎载荷试验规程
B.2.1 每批热处理的钢球取三组球(9个)做钢球压碎载荷试验,钢球的尺寸公差应一致。
B.2.2 热处理后的半成品钢球做压碎试验时,钢球表面不允许有砂轮伤、凹坑、碰伤或麻点等表面
缺陷。
B.2.3 进行压碎试验时,其加载速度可按980N/s~5880N/s进行加载。
B.2.4 进行钢球压碎试验时,对钢球施加载荷值已超过标准规定时,虽钢球未被压碎,亦可卸载,若有
特殊要求时,可将钢球加载至压碎为止。
B.2.5 将压球胎具由试验机上取下,打开保险罩,将钢球迅速取出扔入带盖的铁箱内,以防钢球爆碎而
伤人,并记录其试验结果。
B.2.6 在试验进行过程中,因钢球安放不当而脱落或因钢球有裂纹等,造成结果不准确时,此结果应作
废,重取试样试验。
B.2.7 试验时钢球压碎载荷已达到规定的标准要求,而在卸载时钢球发生破碎,此结果按合格处理。
B.2.8 试验过程中不得突然改变加载速度或中途卸载。
B.2.9 钢球破碎时,存在试验机振动大,指针跳动,读数不准确,需注意钢球即将破碎时的载荷读数。
B.2.10 根据钢球的规格大小设计压碎胎具,压碎胎具角度为90°,其胎具可用碳素工具钢或轴承钢制
造,淬回火后的硬度为60HRC~65HRC。
B.3 钢球的压碎载荷值
高碳铬轴承钢钢球热处理后的压碎载荷值见表B.1。
表B.1 高碳铬轴承钢钢球热处理后的压碎载荷值 单位为牛顿
钢球公称直径
mm
压碎载荷
钢球公称直径
mm
压碎载荷
钢球公称直径
mm
压碎载荷
3.175
3.5
3.57188
3.96875
4.5
4.7625
5.15938
5.5
5.95312
6.35
6.5
6.74688
7.5
7.54062
7.9375
8.33438
8.73125
9.12812
9.5
9.525
10.31875
10.5
3720
4210
5100
6580
6660
7930
8430
9410
10390
12640
12840
14800
14990
17640
18910
20380
21270
23650
26260
26660
28920
31750
33710
34690
37630
40990
41650
44390
46130
11.5
11.50938
11.90625
12.5
12.7
13.49375
14.2875
15.875
16.66875
17.4625
19.05
19.84375
20.5
21.43125
22.225
22.5
50370
51450
55080
55470
59980
63010
65120
67130
76890
81630
85060
83690
104960
106620
115740
127010
134950
138770
151120
164050
166600
177380
183650
190600
203700
211800
220330
23.8125
24.60625
25.4
26.9875
28.575
30.1625
33.3375
34.925
36.5125
39.6875
41.275
42.8625
46.0375
47.625
49.2125
236180
239900
252740
268720
281550
285650
326540
340060
374850
419830
426500
454260
481470
508030
510190
555270
601430
604560
666400
709520
765180
843390
880840
944720
1041250
1077300
附 录 C
(规范性附录)
轴承零件淬回后的脱碳层深度
轴承零件淬回火后的脱碳层深度见表C.1。
表C.1 轴承零件淬回火后的脱碳层深度 单位为毫米
套圈 钢球 滚子
公称直径a
> ≤
脱碳层深度
max
公称直径
> ≤
脱碳层深度
max
公称直径
> ≤
脱碳层深度
max
- 30 0.03 - 19.05 0.05-20 0.03
30 180 0.05 19.05 30.1625 0.06 20 50 0.05
180 250 0.06 30.1625 42.8625 0.08 50 80 0.08
250 500 0.15 42.8625 76.2 0.12 80 - 0.10
500 - 0.20 76.2 - 0.15
a 内圈的公称内径或外圈的公称外径。
附 录 D
(资料性附录)
轴承套圈淬回火后允许的变形量
轴承套圈淬回火后允许的变形量见表D.1、表D.2、表D.3和表D.4。
表D.1 轴承外圈淬回火后允许的外径变动量VDsp及外径留量 单位为毫米
公称外径 直径系列2、3、4 直径系列8、9、0、1 尺寸系列08、09、00、01、82、83 外径留量(推荐值)
> ≤
VDsp
max
min max
- 30 0.06 0.08 0.10 0.15 0.25
30 80 0.12 0.16 0.18 0.20 0.30
80 15......
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