)是一种符合德国DIN标准的高碳铬合金轴承钢,在国际标准化组织(ISO)体系中对应
从材料分类上看,1.3520属于全硬化合金轴承钢,其化学成分设计巧妙平衡了碳、铬、锰、硅等元素的配比。这种钢不仅具有高抗压强度与疲劳极限,还保持了较好的韧性,使其能够承受滚动轴承工作时极高的交变应力。与普通轴承钢相比,1.3520的淬透性更为出色,尤其适用于截面尺寸较大的轴承部件。
1.3520的密度约为7.81-7.85 g/cm³,在淬火加低温回火处理后,硬度可达62-65HRC,抗拉强度可达1831MPa。这些优异的力学性能使其成为制造大型、高负荷轴承的首选材料之一。
这种合金设计理念体现了“锰硅联合强化”的思想。在GCr15钢基础上,适当提高硅、锰含量,显著改善了材料的淬透性和弹性极限。硅元素还能提高回火稳定性,而锰则扩大了奥氏体相区,使更大截面的零件也能获得均匀的力学性能。
对硫、磷等有害元素的严格控制是保证轴承钢高疲劳寿命的关键,因为这些元素容易形成非金属夹杂物,成为疲劳裂纹源。高品质的1.3520钢还需要严格控制氧含量(通常≤0.0015%),以确保材料的纯净度。
热处理是充分发挥1.3520性能潜力的关键环节,主要包括球化退火、淬火和回火三个基本工序。
球化退火是预备热处理,通常在750-770℃进行,缓慢冷却至600℃以下后空冷。这一过程旨在降低硬度(至约217HB),改善切削加工性,并为后续淬火准备均匀的球状碳化物组织。球化退火后的组织为铁素体基体上分布着细小的球状碳化物。
淬火工艺通常采用830-840℃加热后油冷的方案。油淬可确保材料获得高硬度的马氏体组织,同时控制变形和开裂风险。1.3520钢的淬透性明显优于普通高碳铬轴承钢,其油PG电子模拟器 PG电子网站中临界淬火直径可达90-110mm,这意味着更大截面的零件也能获得均匀的高硬度。
回火处理采用低温回火(150-170℃,保温2-3小时),旨在消除淬火应力、提高韧性稳定组织。回火后硬度保持在62-64HRC的高水平,同时材料的尺寸稳定性得到显著改善。这一工艺能在保持高硬度和高耐磨性的前提下,降低内应力和脆性,避免使用时崩裂或过早损坏。
经过恰当热处理的1.3520可获得如下典型力学性能:抗拉强度1831MPa,冲击功23J,硬度62-65HRC。这些性能指标使其能够满足最苛刻的轴承应用环境。
1.3520主要用于制造大型轴承套圈、钢球及滚子等部件,特别适用于外径超过250mm、壁厚大于12mm的轴承组件。具体应用范围包括:
大型钢球和滚子:直径大于50mm的钢球,直径大于22mm的圆锥、圆柱和球面滚子;
该钢种制造的滚动体适用尺寸范围比普通轴承钢大,主要用于制造壁厚12mm,外径280mm的轴承套圈。在重型机械、冶金设备等低冲击载荷场景中表现优异,但因裂纹敏感性和冲击韧性不足,在铁道轴承等高冲击载荷领域逐渐被GCr18Mo等更先进的钢种替代。
锻造工艺:始锻温度控制在1120-1150℃,终锻温度控制在800-850℃。锻造前需清除表面缺陷,尽量预热后快速加热。应避免200-400℃的蓝脆区和800-950℃的热脆区,以防开裂。
焊接性能:1.3520钢的焊接性较差,对冷裂纹敏感,如需焊接需采取预热和焊后热处理措施。
切削加工:在退火状态下,该材料具有一般的切削加工性,但在淬火回火后的高硬度状态下,切削加工极为困难,需要采用磨削或使用硬质合金刀具。
该材料对白点形成敏感,热处理时有回火脆性倾向,因此在热加工后需要采取适当的缓冷措施,大截面零件尤其需要注意防止白点产生。此外,由于PG电子模拟器 PG电子网站碳含量较高,该钢种在热处理过程中容易产生变形和开裂,需要严格控制加热和冷却速率。
棒材:包括热轧黑皮棒(直径φ16-350mm)、冷拉光亮棒(直径φ2.3-14.3mm)、剥皮圆棒(φ15.3-50.3mm)等多种规格和表面状态。
线材和丝材:直径范围从1.0mm起的线材,用于制造小型滚动体或特殊用途。
材料通常以退火态、球化退火态或淬火回火态供货,用户可根据后续加工需求和最终应用环境选择合适的供应状态。知名钢厂如宝钢、东特等均可提供各种规格的1.3520产品。
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