1.2.2 轴承热处理发展方向

轴承钢的质量直接影响轴承的寿命与可靠性，也与轴承钢的热处理工艺存在很大的关系。近20年来，国外报道了多种大幅度提升轴承钢接触疲劳寿命的热处理技术。在高纯净度冶炼技术的基础上，通过双细化热处理不仅可以细化晶粒，也可以细化碳化物，改善碳化物分布，既提高了强度和硬度，又延长了轴承的接触疲劳寿命。由此可见，随着主机对轴承服役性能提出越来越高的技术要求的同时，对轴承热处理技术要求也越来越高。

1.2.2.1 优化热处理工艺

目前轴承钢热处理工艺主要有常规马氏体淬回火处理、贝氏体等温淬火、马氏体-贝氏体等温淬火、贝氏体变温淬火等。针对当前研究较多的贝氏体等温淬火工艺，首先，应注意贝氏体等温淬火工艺的适用性，并不是所有的轴承零件都适合贝氏体等温淬火，因此应根据轴承的工作环境以及服役性能来确定工艺参数；其次，改进贝氏体等温淬火介质，开发控制盐浴含水量的技术以保证盐浴的冷却性能，同时寻求替代介质和技术以减少环境污染，如采用无毒盐浴代替硝盐或采用其他冷却方式代替盐浴（控制喷水冷却）；此外，应缩短贝氏体等温时间。

1.2.2.2 提高零件内在质量

轴承零件内部质量是影响轴承寿命和可靠性的关键因素之一，因此未来轴承零件内部质量控制从以下几方面进行。首先，氧含量和钛含量应有更为精细的检测与控制标准，氧的质量分数应稳定在6×10-6以下，钛的质量分数应小于15×10-6，降低或消除钢中硬脆夹杂物导致的疲劳剥落与断裂，将夹杂物对钢材质量的影响降到最低。其次，残余应力和残留奥氏体控制和评定。目前，我国已有残留奥氏体含量控制及相应检测方法，但还没有残余应力的评定指标。而残余应力影响零件的接触疲劳性能、韧性和磨削裂纹，适当的残余压应力可以提高接触疲劳寿命，防止磨削及安装裂纹的产生。残留奥氏体降低尺寸稳定性，其影响程度与残留奥氏体本身的稳定性、数量和存在部位有关，但适量的残留奥氏体可以提高断裂韧度和接触疲劳性能。因此，进一步开展残余应力和残留奥氏体对热处理后轴承性能的影响及其机理的研究，进而根据轴承的工况提出残余应力和残留奥氏体的控制指标等，将是我国轴承行业热处理研究的又一主要方向。另外，还应优化冶炼铸工艺和热处理工艺，研究双细化工艺，提升碳化物分布的均匀性，实现组织细化与均匀化，尽可能消除钢中的碳化物偏析；减少钢中的低倍组织缺陷，减少铸坯中心疏松、缩孔，严格控制成分偏析，改善铸坯的质量。

1.2.2.3 开发新型表面改性技术

轴承零件主要工作表面为滚动接触面，进行表面涂层及其他改性处理可大幅度提高轴承性能。因此基于渗碳、碳氮共渗等表面处理工艺，结合表面涂层、熔覆、织构等新的表面改性技术，改善表面性能及形貌，提高耐磨性及润滑性能，延长轴承的疲劳寿命，进而开发出适应不同工作环境的轴承，实现轴承由单一性向多元化的特色发展。

【拓展阅读】

截至2020年，世界八大跨国轴承集团瑞典斯凯孚，德国舍弗勒，日本精工、NTN、美蓓亚、不二越、捷太格特及美国铁姆肯，垄断了全球60%以上的市场。