常用軸承鋼分為四類(lèi)：高碳鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼和高溫軸承鋼?；虬椿瘜W(xué)成分、性能、使用加工工藝和用途等分為全淬透軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼和高溫軸承鋼。

其中，高碳鉻軸承鋼GCr15是用量***大的軸承鋼，約占軸承鋼用量的80%以上，碳含量約為1%，鉻含量約為1.5%，通常情況下，如果不特別指明，軸承鋼默認(rèn)指的是GCr15。該類(lèi)軸承鋼材質(zhì)多用于中小型滾動(dòng)軸承，壁厚較大的中大型軸承，為提高淬透性選用GCr15SiMn材質(zhì)。

軸承鋼主要用于制造滾動(dòng)體和軸承套圈。它具有高且均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限，軸承鋼對(duì)化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求極為嚴(yán)格，是鋼鐵生產(chǎn)中要求***嚴(yán)格的鋼種之一。

軸承鋼材中所含有的主要元素是鐵，微量的有益元素有碳元素、鉻元素、錳元素、鉬元素、鎳元素、硅元素、鎢元素、釩元素等，微量的有害元素主要是指磷元素、硫元素，P、S含量不大于0.025%，氧含量也有控制要求。

1.碳元素作用：

碳元素在鋼材中的作用是至關(guān)重要的，如果沒(méi)有含碳元素的鐵在化學(xué)中就稱(chēng)為純鐵，他的硬度極低，幾乎和見(jiàn)過(guò)的純銀一樣用牙齒輕輕一咬就是一個(gè)凹坑。這樣的鐵也就稱(chēng)不上是市面上的鋼材了，只有在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室才有可能用到這樣的純鐵。如果說(shuō)鋼材是建筑行業(yè)的骨，那么碳元素就是鋼材中的骨。由此可見(jiàn)碳元素的重要性是其他元素?zé)o法替代的。

軸承套圈和滾動(dòng)體通過(guò)不同的熱處理加工工藝，使軸承內(nèi)部具有不同的碳化物結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)，表面達(dá)到較高的硬度和耐磨性，通常軸承套圈表面硬度HRC62~58，滾動(dòng)體表面HRC63~59。

2.鉻元素作用：

鉻可使軸承鋼經(jīng)淬火、回火后獲得穩(wěn)定的碳化物內(nèi)部組織，具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。軸承表面經(jīng)研磨，易獲得較高的表面光潔度，鉻元素也會(huì)提高軸承鋼的抗氧化、耐腐蝕性能。

3.硅元素的作用：

硅元素可提高淬透性，硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度，其作用僅次于磷，較錳、鎳、鉻、鎢、鉬和釩等元素強(qiáng)。但含硅超過(guò)3%時(shí),將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅元素能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比(σ-1/σb)等。

硅能降低鋼的密度、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。能促使鐵素體晶粒粗化，降低矯頑力。加入硅元素有減小晶體的各向異性?xún)A向，使磁化容易，磁阻減小，方便軸承零件加工裝夾需硅能降低鋼的焊接性能，因?yàn)榕c氧的親合力硅比鐵強(qiáng)，在焊接時(shí)容易生成低熔點(diǎn)的硅酸鹽，增加熔渣和熔化金屬的流動(dòng)性，引起噴濺現(xiàn)象，影響焊縫質(zhì)量，為此，軸承鋼不可采用焊接工藝。

4.錳元素的作用：

錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，工業(yè)用鋼中均含有一定量的錳，錳固溶于鐵素體和奧氏體中，能擴(kuò)大奧氏體區(qū)，使臨界溫度升高，錳極大降低了鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度(其作用僅次于碳)和鋼中相變的速度，提高鋼的淬透性，但會(huì)增加殘留奧氏體含量，使鋼的調(diào)質(zhì)組織均勻、細(xì)化，避免了滲碳層中的碳化物聚集成塊。但增大了鋼的過(guò)熱敏感性和回火脆性，錳是弱碳化物形成元素。

錳強(qiáng)化鐵素體或奧氏體的作用不及碳、磷、硅，在增加強(qiáng)度的同時(shí)對(duì)延展性無(wú)影響，由于細(xì)化了珠光體，顯著提高了低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度，使延展性有所降低。

錳含量很高時(shí)，鋼的抗氧化性能下降，與鋼中的硫形成較高熔點(diǎn)的MnS，避免了晶界上FeS薄膜的形成，消除鋼的熱脆性，改善熱加工性能。高錳奧氏體鋼的變形阻力較大，且鋼錠中柱狀結(jié)晶明顯，鍛軋時(shí)較易開(kāi)裂，由于提高了淬透性和降低了馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)焊接性能有不利影響，錳有增加鋼晶粒粗化的傾向，若冶煉澆鑄和鍛軋后冷卻不當(dāng)，容易使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)。

5.鎳元素的作用：

鎳和鐵能無(wú)限固溶，鎳擴(kuò)大鐵的奧氏體區(qū)，是形成和穩(wěn)定奧氏體的主要合金元素，鎳和碳不形成碳化物，降低臨界轉(zhuǎn)變溫度，降低鋼中各元素的擴(kuò)散速率，提高淬透性，降低共析珠光體的碳含量，其作用僅次于氮而強(qiáng)于錳。在降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫度方面的作用約為錳的一半。

強(qiáng)化鐵素體并細(xì)化和增多珠光體，提高鋼的強(qiáng)度，對(duì)鋼的塑性影響較小，常見(jiàn)含鎳鋼產(chǎn)品如圖，滲碳鋼含鎳量較高，對(duì)提高軸承鋼韌性和塑性有所改善，可明顯提高軸承抗疲勞、耐沖擊韌度性能，含鎳鋼對(duì)酸、堿以及大氣有一定的耐腐蝕能力。