一、标准概述
GB/T18254-2016《高碳铬轴承钢》于2016年8月29日发布，2017年7月1日实施，代替GB/T18254-2002版本。该标准规定了高碳铬轴承钢的分类与代号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等内容。
本标准适用于制造滚动轴承套圈和滚动体用的高碳铬轴承钢热轧（锻）材、冷拉（轧）材、银亮材、盘条及钢丝。
二、牌号及化学成分（熔炼分析）
标准中共包含8个牌号，按优质钢、高级优质钢和特级优质钢分为三个质量等级，主要区别在于纯洁度和组织均匀性要求。
| 统一数字代号 | 牌号 | C(%) | Si(%) | Mn(%) | Cr(%) | Mo(%) | P(%)≤ | S(%)≤ | Ni(%)≤ | Cu(%)≤ | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B00151 | G8Cr15 | 0.75~0.85 | 0.15~0.35 | 0.25~0.45 | 1.40~1.65 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | 2016版新增 |
| B00061 | GCr6 | 0.95~1.05 | 0.15~0.35 | 0.25~0.45 | 0.40~0.60 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
| B00091 | GCr9 | 1.00~1.10 | 0.15~0.35 | 0.25~0.45 | 0.90~1.10 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
| B00092 | GCr9SiMn | 1.00~1.10 | 0.45~0.75 | 0.90~1.20 | 0.90~1.10 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
| B00150 | GCr15 | 0.95~1.05 | 0.15~0.35 | 0.25~0.45 | 1.40~1.65 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | 应用广泛，占比80%以上 |
| B00152 | GCr15SiMn | 0.95~1.05 | 0.45~0.75 | 0.90~1.20 | 1.40~1.65 | - | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
| B00153 | GCr15SiMo | 0.95~1.05 | 0.65~0.95 | 0.25~0.45 | 1.40~1.65 | 0.15~0.30 | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
| B00181 | GCr18Mo | 0.95~1.05 | 0.25~0.45 | 0.30~0.50 | 1.70~1.95 | 0.15~0.30 | 0.025 | 0.025 | 0.30 | 0.25 | - |
注：GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo允许在三个等级基础上增加0.0005%的某些元素。
三、各牌号性能特点
高碳铬轴承钢的核心性能要求包括高硬度、高耐磨性、高接触疲劳强度、良好的淬透性和尺寸稳定性。
| 牌号 | 核心性能 | 与GCr15对比 | 热处理参考 |
|---|---|---|---|
| G8Cr15 | 碳含量较低，韧性较好，硬度稍低，加工性能优良 | 韧性提升，硬度降低，适合要求较高韧性的轴承部件 | 淬火：800~820℃油冷，回火：150~170℃，硬度：60~62HRC |
| GCr6 | 铬含量最低，淬透性较差，耐磨性一般 | 淬透性降低，适合小尺寸、轻载荷轴承 | 淬火：820~840℃油冷，回火：150~170℃，硬度：61~63HRC |
| GCr9 | 铬含量中等，淬透性和耐磨性优于GCr6 | 淬透性提升，适合中等尺寸轴承 | 淬火：830~850℃油冷，回火：150~170℃，硬度：61~63HRC |
| GCr9SiMn | 加入硅锰，淬透性显著提高，耐磨性好，尺寸稳定性优 | 淬透性大幅提升，适合较大尺寸轴承和工模具 | 淬火：830~850℃油冷，回火：150~170℃，硬度：62~64HRC |
| GCr15 | 综合性能均衡优良，硬度、耐磨性、韧性平衡，工艺成熟 | 基准钢种，应用最广 | 淬火：830~860℃油冷，回火：150~170℃，硬度：62~64HRC |
| GCr15SiMn | 加入硅锰，淬透性和弹性极限提高，抗回火稳定性好 | 淬透性大幅提升，适合重载、大截面轴承 | 淬火：840~860℃油冷，回火：150~170℃，硬度：62~64HRC |
| GCr15SiMo | 加入硅钼，淬透性、热稳定性和耐磨性进一步提升 | 热稳定性提升，适合较高温度工况 | 淬火：840~860℃油冷，回火：150~170℃，硬度：62~64HRC |
| GCr18Mo | 铬钼含量较高，耐蚀性和淬透性优良，接触疲劳强度高 | 耐蚀性提升，适合耐腐蚀、大壁厚轴承 | 淬火：850~870℃油冷，回火：150~170℃，硬度：62~64HRC |
四、用途分类
根据性能差异，各牌号适用于不同工况的轴承及相关部件：
| 应用场景 | 推荐牌号 | 典型用途 |
|---|---|---|
| 通用轴承（80%市场） | GCr15 | 汽车、机床、电机、工程机械等中高精度、中高载荷轴承，如深沟球轴承、调心滚子轴承等 |
| 小尺寸/轻载荷轴承 | GCr6 | 仪器仪表、微型电机、钟表等小型精密轴承 |
| 中等尺寸轴承 | GCr9 | 纺织机械、水泵等中等载荷轴承 |
| 大尺寸/重载轴承 | GCr9SiMn、GCr15SiMn | 轧钢机、火车轮毂轴承、大型电机轴承等大截面、高载荷部件 |
| 高温工况轴承 | GCr15SiMo | 航空发动机辅助轴承、汽车变速箱高温部位轴承 |
| 耐腐蚀轴承 | GCr18Mo | 化工设备、海洋环境、潮湿工况下的轴承，如SKF24等效材料 |
| 高韧性要求轴承 | G8Cr15 | 承受冲击载荷的轴承，如破碎机、振动筛等设备用轴承 |
| 工模具应用 | GCr9SiMn | 量规、样板、冷作模具、低速刀具等（利用其高硬度和耐磨性） |
五、可生产产品类型
GB/T18254-2016标准规定的高碳铬轴承钢可生产以下产品形态：
- 热轧（锻）材：圆钢、方钢、扁钢、钢坯，规格范围广泛，用于制造各类轴承套圈和滚动体
- 冷拉（轧）材：冷拉圆钢、冷拉方钢、冷拉扁钢，尺寸精度高，表面质量好，用于精密轴承和小尺寸部件
- 银亮材：表面经过抛光处理的钢材，尺寸精度极高，表面粗糙度低，用于制造高精度轴承和仪表部件
- 盘条及钢丝：用于制造轴承滚动体（钢球、滚子、滚针）和弹簧等
- 锻件：大型轴承套圈锻件，用于重型机械和大型设备
六、质量等级说明
标准按质量分为三个等级，用户可根据产品使用寿命和可靠性要求选材：
| 等级 | 主要要求 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 优质钢 | 基本纯洁度要求，满足一般用途需求 | 普通机械、低精度轴承 |
| 高级优质钢 | 较高纯洁度和组织均匀性，性能稳定性更优 | 中高精度轴承、汽车行业 |
| 特级优质钢 | 高纯洁度和组织均匀性，严格控制非金属夹杂物 | 航空航天、高铁、精密机床等高可靠性要求领域 |
纯洁度主要通过控制非金属夹杂物（硫化物类A、氧化物类B、硅酸盐类C、球状氧化物类D等）的数量和形态来保证。