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軸承用鋼的質(zhì)量是所有合金鋼中要求最嚴(yán)格、檢驗項目最多的鋼種。世界公認(rèn)軸承鋼的水平是一個國家冶金水平的標(biāo)志。軸承對其材料的要求較高，必須具備高的硬度、耐磨性、接觸疲勞強度、彈性極限，良好的沖擊韌性、斷裂韌性、尺寸穩(wěn)定性、防銹性能和冷熱加工等性能。為保證這些性能要求，軸承鋼的冶金質(zhì)量必須保證其嚴(yán)格的化學(xué)成分及化學(xué)成分均勻性，特別高的純凈度，極低的氧含量和殘余元素含量，嚴(yán)格的低倍組織和高倍組織，嚴(yán)格的碳化物均勻性，嚴(yán)格的表面脫碳層和內(nèi)部疏松、偏析、顯微孔隙等，不允許存在裂紋、夾渣、毛刺、折迭、結(jié)疤、氧化皮、縮孔、氣泡、白點和過燒等表面和內(nèi)部缺陷。我國特鋼企業(yè)2007年軸承鋼產(chǎn)量為245萬噸。 

當(dāng)前世界各國所使用的軸承鋼主要有5大類，即高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼、中碳軸承鋼。

高碳鉻軸承鋼。高碳鉻軸承鋼是含鉻0.6%～1.5%的高碳合金鋼，目前我國標(biāo)準(zhǔn)中采用5個牌號，GCr15、GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15SiMn。高碳鉻軸承鋼已有100多年的歷史，長期的生產(chǎn)和使用證明，這種鋼基本上可以滿足一般工作條件的軸承要求，具有良好的耐磨性和抗接觸疲勞性能，有較理想的耐銹蝕性和一定的彈性、韌性，加工性能較好，價格也較便宜，因此應(yīng)用最廣。由于淬透性的差別，其中用量最大的是GCr15和GCr15SiMn，GCr6和GCr9已很少采用。

滲碳軸承鋼。滲碳軸承鋼實質(zhì)上是優(yōu)質(zhì)滲碳結(jié)構(gòu)鋼，目前我國標(biāo)準(zhǔn)中采用6個牌號，G20CrMo、G20CrNiMo、G20Cr2Ni4、G20CrNi2Mo、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。這類鋼經(jīng)過滲碳、淬火、回火等熱處理工序后，表面具有很高的硬度和一定的耐磨性以及較高的抗接觸疲勞強度，且其心部都具有良好的韌性、一定的強度和硬度。主要用于承受沖擊載荷下的軸承和特大型軸承，如鐵路、軋鋼機用軸承等。

不銹軸承鋼。有馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼，目前我國標(biāo)準(zhǔn)中采用3個牌號，9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4。其中以馬氏體不銹鋼9Cr18使用最多。這類鋼經(jīng)過熱處理可以得到全部或大部馬氏體組織，具有高強度、很好的耐磨性和韌性，特別是在海水、酸、有機鹽水溶液中具有較強的抗銹蝕能力。這些軸承鋼的缺點是碳含量高，碳與鉻形成粗大的一次碳化物，降低材料的機械性能，減少鉻元素對抗腐蝕的貢獻(xiàn)。1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼，經(jīng)熱處理后可以得到單一的奧氏體組織，具有良好的韌性和很好的抗腐蝕能力。但由于強度、硬度不高，只適用于制造低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速軸承。

高溫軸承鋼。高溫軸承鋼具有一定的高溫硬度和高溫耐磨性。高溫接觸疲勞強度、抗氧化、耐沖擊、高溫尺寸穩(wěn)定性等特點。此類鋼利用高速鋼和高鉻馬氏體不銹鋼的一些鋼號。我國目前使用的高溫軸承鋼主要有：9Cr18Mo(260℃)、Cr4Mo4V(315℃)、Cr14Mo4(480℃)、W6Mo5Cr4V2(480℃)、W9Cr4V2Mo(520℃)、W18Cr4V(560℃)、W12Cr4V5Co5(590℃)，其中使用最普遍的是Cr4Mo4V。高碳鉻軸承鋼的回火溫度是160～180℃，所以使用溫度一般不超過120℃，如果使用溫度超過120℃，鋼的強度急劇下降，尺寸不穩(wěn)定，并導(dǎo)致軸承的疲勞強度降低。所以，只能用高溫軸承鋼而不能用高碳鉻軸承鋼，如飛機用渦輪噴氣發(fā)動機的功率越來越大，壓縮機和渦輪機的主軸軸承要求耐高溫，其工作溫度一般為55～260℃，高者可達(dá)370℃，在這種工作條件下，只能采用高溫軸承鋼。

中碳軸承鋼。中碳軸承鋼是中碳合金鋼，我國目前主要有：55、50MnA、70Mn、5CrMnMo、60CrMnMoA、55SiMoVA、50SiMo，后兩個鋼號是我國開發(fā)的抗沖擊軸承鋼。此鋼類適用于制作掘進(jìn)、起重、大型機床等重型設(shè)備上用的特大尺寸軸承，一般轉(zhuǎn)速不高，但承受較大的軸向、徑向載荷及彎曲應(yīng)力等。

鋼的冶煉水平是軸承鋼內(nèi)在質(zhì)量好壞的先決條件。鋼中的氧含量、成分偏析，夾雜物數(shù)量及分布，大顆粒碳化物的狀況是影響軸承鋼內(nèi)在質(zhì)量的重要冶金因素。近年來，軸承鋼的冶煉技術(shù)就是圍繞這些關(guān)鍵因素相繼發(fā)展起來。鋼中氧含量可穩(wěn)定在≤(10～15)×10-6，一些先進(jìn)企業(yè)可控制在(5～8)×10-6。

鋼中夾雜物分為A(硫化物)、B(氧化物)、C(硅酸鹽)、D(點狀不變形夾雜)4種類型，不同類型的夾雜物對軸承壽命影響也不同，夾雜物的尺寸和在鋼中的位置對軸承壽命也有不同的影響。鋼中氧含量愈低，軸承鋼壽命愈高。上述4種夾雜物中后三者都是由氧化物所構(gòu)成，三者對軸承壽命的有害影響已為大量事實所證明，鋼中的氧含量幾乎全部(除溶解氧外)由它們提供。因此，近年來在衡量軸承鋼質(zhì)量上把氧含量當(dāng)作極為重要的指標(biāo)。

無論是轉(zhuǎn)爐或電爐流程，二次精煉是軸承鋼生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，主要精煉設(shè)備以LF或ASEA-SKF配有VD或RH為主，可使內(nèi)在質(zhì)量得以保證。

軸承鋼連鑄的問題一直是人們關(guān)注的重點。長期以來，連鑄坯中心疏松和偏析嚴(yán)重的問題并沒有得到根本的解決，至少在我國還是一個“難題”。既使采用了電磁攪拌技術(shù)、輕壓下技術(shù)改善疏松和偏析，由于中心疏松會殘留在球極區(qū)，又會帶來新的“白亮帶”缺陷。盡管如此，目前，軸承鋼的連鑄工藝已被世界眾多特殊鋼廠所采用，而且除部分滾動體用軸承鋼外，絕大多數(shù)軸承鋼采用連鑄生產(chǎn)。目前，為了解決軸承鋼連鑄坯的質(zhì)量問題，正在積極地開展著如下工作：除強化冶煉技術(shù)、降低鋼中的氧含量和有害雜質(zhì)外，在連鑄過程還采用中間包加熱、電磁攪拌、結(jié)晶器液位控制、強化二次冷卻和液相穴壓下技術(shù)，采用浸入式水口加保護(hù)渣的保護(hù)澆鑄技術(shù)，增大連鑄坯斷面達(dá)到大的壓縮比熱軋軸承鋼材等。

在軸承鋼棒材軋制生產(chǎn)中，對坯料進(jìn)行表面探傷，修磨，實現(xiàn)精坯軋制已達(dá)成共識，并且要嚴(yán)格遵守加熱工藝制度以控制脫碳程度。采用控軋、控冷技術(shù)，步進(jìn)加熱爐、連軋機組、連續(xù)退火爐，在線質(zhì)量監(jiān)控等技術(shù)。

世界上生產(chǎn)軸承鋼最著名的廠家有瑞典SKF公司，日本的山陽特殊鋼廠，美國Timken公司等。

日本山陽公司的棒線生產(chǎn)工藝流程：UHP電爐-LF精煉爐-RH精煉爐-連鑄或模鑄-初軋-三輥行星軋機或大型軋機-無損探傷-修磨-連軋機組-無損檢驗-連續(xù)爐球化退火-無損檢測-檢驗入庫。

SKF公司OVaK0鋼廠棒線生產(chǎn)工藝流程：電爐-LFV精煉爐-模鑄-均熱爐-初軋-火焰清理-150×150坯料-檢驗、噴丸、修磨-加熱-除鱗-軋制-冷卻-剪切-打包-發(fā)貨。該廠年產(chǎn)45萬t鋼，全部采用模鑄，初軋開坯，而沒有采用連鑄。OVaK0鋼廠也認(rèn)為連鑄軸承鋼已不是技術(shù)問題，但是他們主要考慮了經(jīng)濟(jì)問題，因產(chǎn)品規(guī)格的覆蓋面使其投資成本與產(chǎn)量規(guī)模不相匹配。他們進(jìn)行了一系列有利于產(chǎn)品質(zhì)量提高的改造投資。

我國某著名特殊鋼廠軸承鋼棒材4條生產(chǎn)線工藝流程：

電爐-VHD精煉爐-模鑄(680kg錠)-鋼錠修磨(需要時)-Φ650軋機-酸洗、拋丸、檢查-修磨-需要時退火-包裝-入庫。

UHP電爐-LF+VD精煉爐-連鑄或模鑄(3t錠)、850開坯-檢查-修磨-連軋(需要時連續(xù)退火)-檢查-修磨-校直-包裝入庫。

電爐-模鑄電極-電渣冶金-軋制-或熱處理-精整-包裝入庫。

真空感應(yīng)爐-真空自耗爐-軋制-精整-或熱處理-包裝入庫。