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。尤其是华菱超硬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。

华菱超硬作为集立方氮化硼刀具设计，生产，技术服务于一体的中国刀具，自创业以来，准确把握时代的变化脉搏，不断努力开发，提供可迅速满足日益多样化需求的高品质，高性能刀具产品。凭借长期培养积累的技术实力和尖端的技术开发能力，研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具，在国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念，并适应当代“高速，精密加工”等切削要求。在超硬刀具学术界享有很高声誉。

华菱超硬针对轴承钢研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号，BN-H11牌号和BN-S20牌号，使加工高硬度轴承钢件变得轻松。其中BN-S200牌号和BN-S20牌号属于整体式立方氮化硼刀具（刀具图片是一样的），BN-H11牌号属于焊接时立方氮化硼刀具，刀片图样如下图。

四、华菱超硬针对不同的工件，硬度，余量，选择相对合适的刀具牌号及切削参数，方案如下：

（1）精车回转支承轴承滚道，端面，硬度HRC47-55，余量＜2mm：选择华菱超硬非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S200牌号（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：选择华菱超硬非金属粘合就立方氮化硼刀具BN-S20牌号，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：选择华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H11牌号，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），选择华菱超硬刀具BN-H20牌号（余量＜0.5mm）和BN-S20牌号（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牌号加工直径500mm以下的淬火轴承钢件可一次走刀完成代替粗磨工序。