渗碳钢轴承(渗碳淬火制造风电主轴轴承的可行性)

Posted 2023-06-01

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渗碳钢轴承(渗碳淬火制造风电主轴轴承的可行性)

风电机组双列圆锥滚子主轴轴承国际国内轴承业界通行的技术路线是用渗碳轴承钢G20CrNi4MoA渗碳淬火制造。

我国轴承行业应用的渗碳轴承钢有6种：G20CrMo（A）、G20CrNiMo（A）、G20CrNi2Mo（A）、G20CrNi4Mo（A）、G10CrNi3Mo（A）、G20Cr2Mn2Mo（A）。

使用最多的二种。一种是G20CrNi2MoA，用于制造货车轴承，未来国产高速动车组轴箱轴承也用这种渗碳轴承钢制造。另一种是G20CrNi4MoA，用于制造冶金轧机轴承和风电主轴轴承。

渗碳轴承钢经过渗碳淬火加工，可以获得很高的表层强度硬度和很好的心部组织韧性，非常适合于制造承受重载荷、冲击载荷的铁路轴承和冶金轧机轴承。

但是，渗碳轴承钢价格贵、加工费用高，尤其是需要表面深层渗碳的特大型轧机轴承和风电主轴轴承，需要用适合深层渗碳的G20CrNi4MoA制造，这种G20CrNi4MoA渗碳轴承钢价格昂贵（价格是高碳铬轴承钢的3倍），同时，深层渗碳要在800℃以上高温加热200多小时，不仅要耗费大量电能，而且表层易产生有害的粗大碳化物（要费很大的劲才能消除），还会产生不易矫正的变形，而使工件报废，造成很大的损失。

这项从国外引进的技术，一直困扰着我国轴承厂家，一些专家多渠道寻找解决办法。一种办法是外径￠440～￠800mm的冶金轧机轴承，用强度、韧性优于GCr15、GCr15SiMn的GCr18Mo，进行下贝氏体淬火，取代G20CrNi4MoA渗碳淬火，制造冶金轧机轴承，这项技术改进已取得成功，并推广应用。但双列圆锥滚子风电主轴轴承超出了这个尺寸范围，无法应用这项技术。

我国轴承行业有二家轴承企业以“敢于第一个吃螃蟹”的精神，用中碳合金钢42CrMo4（添加微量合金元素，优化合金成份），进行无软带表面淬火和激光表面淬火，取代G20CrNi4MoA渗碳淬火，制造双列圆锥滚子风电主轴轴承，大大降低了材料费用和加工费用。希望我国轴承行业有关专家和企业家密切关注、积极参与这一技术进程，深入研究这一替代是否可以满足风电主轴轴承的工况所要求各项性能（强度、耐磨性、冲击韧性、疲劳寿命等）。深入研究这项技术，如在风电主轴轴承应用成功，可否移植到冶金轧机轴承，这项技术如能在风电主轴轴承和冶金轧机轴承的制造上成功应用，将会产生巨大的经济效益和社会效益。