《盾构机主轴承用轴承钢》

YB/Txxxxx—××××盾构机主轴承用轴承钢本文件规定了盾构机主轴承用轴承钢的订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。本文件适用于制作盾构机主轴承套圈用中碳轴承钢锻制圆钢或热轧圆钢（包括连铸圆坯和钢锭滚动体用公称直径不大于150mm的高碳铬轴承钢锻制圆钢或热轧圆钢（以下统称为圆钢）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.12钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯碳酰二胼光度法测定铬量GB/T223.18钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量GB/T223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法GB/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T223.29钢铁及合金铅含量的测定载体沉淀-二甲酚橙分光光度法GB/T223.31钢铁及合金砷含量的测定蒸馏分离-钼蓝分光光度法GB/T223.47钢铁及合金化学分析方法载体沉淀-钼蓝光度法测定锑量GB/T223.50钢铁及合金化学分析方法苯基荧光酮-溴化十六烷基三甲基胺直接光度法测定锡量GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量GB/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.63钢铁及合金锰含量的测定高碘酸钠（钾）分光光度法GB/T223.68钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量GB/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法GB/T223.77钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钙量GB/T223.82钢铁氢含量的测定惰性气体熔融-热导或红外法GB/T223.84钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法GB/T223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T224钢的脱碳层深度测定法GB/T225钢淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T702—2017热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T908—2019锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T2101型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T4162锻轧钢棒超声检测方法2YB/T×××××—××××GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T10561—2023钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T11261钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB/T18254—2016高碳铬轴承钢GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和和制样方法GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）GB/T20124钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法）GB/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法GB/T36026—2018油气工程用高强度耐蚀合金棒GB/T38683轴承钢中大夹杂物的超声检测方法YB/T153—2015优质结构钢连铸坯低倍组织缺陷评级图YB/T4149—2018连铸圆管坯YB/T4307钢铁及合金氧、氮和氢含量的测定脉冲加热惰气熔融-飞行时间质谱法（常规法）3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4订货内容按本文件订货的合同或订单宜包含下列内容：a)本文件编号；b)产品名称；c)牌号；d)冶炼方法；e)规格；f)重量（或数量）；g)使用加工方法（未注明者，按压力加工用钢h）交货状态；i)特殊要求。5分类与代号5.1钢按成分分为以下两类：a)中碳轴承钢；b)高碳铬轴承钢。5.2钢按冶炼工艺分为以下两类：a)真空脱气钢（连铸钢和模铸钢的统称）；b)电渣重熔钢。5.3钢按浇铸工艺分为以下三类：a)模铸钢；b)连铸钢；3YB/Txxxxx—××××5.4钢按使用加工方法分为以下两类：a)压力加工用钢UP；b)切削加工用钢UC。5.5钢按最终用途分为以下两类：a)套圈用T；b)滚动体用G。6尺寸、外形、重量6.1尺寸及允许偏差6.1.1锻制圆钢的公称直径及其允许偏差应符合GB/T908—2019表1中第2组的规定。6.1.2热轧圆钢的公称直径及其允许偏差应符合GB/T702—2017表1中第2组的规定。6.1.3连铸圆坯的公称直径及其允许偏差应符合YB/T4149—2018中表1的规定。6.1.4钢锭尺寸及其允许偏差由供需双方协商确定，并在合同中注明。6.1.5经供需双方协商，并在合同中注明，也可按其他尺寸及允许偏差交货。6.2长度及允许偏差6.2.1锻制圆钢通常长度为1000mm～6000mm。按定尺或倍尺交货的圆钢，其长度允许偏差为+500mm。短尺长度圆钢的交货重量不允许超过该批总重量的10%。6.2.2热轧圆钢通常长度为3000mm～9000mm，应在规定长度范围内以齐尺长度交货，每捆中最长与最短的长度差应不大于1000mm。按定尺或倍尺交货的圆钢，其长度允许偏差为+500mm。短尺长度圆钢的交货重量不允许超过该批总重量的10%。6.2.3连铸圆坯通常长度为2000mm～8000mm，应在规定长度范围内以齐尺长度交货。按定尺或倍尺交货的连铸圆坯，其长度允许偏差为+800mm。短尺长度的连铸圆坯交货重量不允许超过该批总重量的10%。6.2.4钢锭的长度由供需双方协商确定。6.2.5经供需双方协商，也可供应其他长度的圆钢或连铸圆坯，定尺或倍尺长度及允许偏差应在合同中注明。6.3外形6.3.1不圆度6.3.1.1锻制圆钢的不圆度应符合GB/T908—2019中4.4.1.1的规定。6.3.1.2热轧圆钢的不圆度应符合GB/T702—2017中5.1.2的规定。6.3.1.3连铸圆坯的不圆度应符合YB/T4149—2018中4.3的规定。6.3.2弯曲度6.3.2.1锻制圆钢的每米弯曲度应不大于5.0mm，总弯曲度应不大于总长度的0.5%。6.3.2.2热轧圆钢的每米弯曲度应不大于3.0mm，总弯曲度应不大于总长度的0.3%。6.3.2.3连铸圆坯的每米弯曲度应不大于5.0mm，总弯曲度应不大于总长度的0.6%。6.3.2.4经供需双方协商，并在合同中注明，也可按其他弯曲度交货。6.3.3端部形状6.3.3.1锻制圆钢的两端面应锯切整齐，不应有飞边、毛刺及影响使用的切斜，圆钢端部不允许气割。6.3.3.2热轧圆钢的端头应剪切或锯切整齐，不应有马蹄形、飞边、毛刺及影响使用的切斜和压扁，圆4YB/T×××××—××××钢端部不允许气割。6.3.3.3连铸圆坯的两端应切（割）平齐，端部不允许挂瘤或耳子，不允许冷后气割。公称直径小于500mm的连铸圆坯，端面切斜度应不大于公称直径的4%，且最大切斜度应不超过15mm；公称直径不小于500mm的连铸圆坯，端面切斜度应不大于公称直径的3%，且最大切斜度应不超过20mm。6.3.3.4经供需双方协商，钢锭可锯切头或尾交货，锯切面应平整，不允许冷后气割，但应在合同中注6.4重量圆钢、连铸圆坯和钢锭按实际重量交货。7技术要求7.1牌号和化学成分7.1.1钢的牌号及主要化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定，钢中残余元素含量应符合表2的规定。7.1.2除非需方同意，供方不应有意加入钙及其合金脱氧或控制非金属夹杂物形态。表1牌号和化学成分CPS1钢0.41~0.17~0.70~0.95~0.15~≤20.38~0.17~0.50~0.60~1.25~0.15~≤30.95~0.15~0.25~1.40~≤40.93~0.50~1.00~1.40~≤50.93~0.20~0.25~1.70~0.15~≤60.93~0.20~0.60~1.70~0.25~≤70.93~0.15~0.60~1.70~0.40~≤80.93~0.40~0.80~1.80~0.50~≤表2钢中残余元素含量HON—7.1.3圆钢的成品化学成分允许偏差应符合表3的规定。中碳轴承钢连铸圆坯和钢锭的成品化学成分允许偏差经双方协商确定，并在合同中注明。5YB/Txxxxx—××××表3成品化学成分允许偏差CPS000000000000>0.10时，±0.027.2冶炼方法钢应采用真空脱气或电渣重熔冶炼。经供需双方协商并在合同中注明，也可采用其他冶炼方法。7.3交货状态圆钢的交货状态应符合表4的规定。表4交货状态7.4硬度圆钢的退火硬度应符合表5的规定。表5退火硬度1—2—3456787.5淬透性7.5.1中碳轴承钢圆钢应检验淬透性，其淬透性应符合表6的规定。7.5.2经供需双方协商，可采用软件计算钢的淬透性。表6中碳轴承钢圆钢的淬透性3579——————————7.6低倍6YB/T×××××—××××7.6.1圆钢的酸浸低倍试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、一般点状偏析、边缘点状偏析等有害缺陷。7.6.2中碳轴承钢真空脱气钢圆钢的低倍组织按GB/T1979进行评级，其中一般疏松、中心疏松和锭型偏析合格级别应符合表7的规定。表7中碳轴承钢真空脱气钢圆钢的低倍组织合格级别>4007.6.3高碳铬轴承钢真空脱气钢圆钢的低倍组织按GB/T1979进行评级，其合格级别应符合GB/T18254—2016中表9高级优质钢的规定。7.6.4电渣重熔钢圆钢的低倍按GB/T36026—2018中附录C评级，其中中碳轴承钢电渣重熔圆钢的暗斑、白斑、径向偏析和环状花样级别应分别不大于A级、A级、B级、B级，高碳铬轴承钢电渣重熔圆钢的暗斑、白斑、径向偏析和环状花样级别应分别不大于A级、B级、B级、B级。7.6.5中碳轴承钢连铸圆坯横截面酸浸低倍试片上不应有目视可见的夹渣、翻皮、异金属夹杂、非金属夹杂物、中间裂纹、内部裂纹、皮下裂纹、皮下气泡等缺陷。中碳轴承钢连铸圆坯的酸浸低倍缺陷按YB/T153—2015进行评级，其合格级别应符合表8的规定。表8中碳轴承钢连铸圆坯的低倍缺陷合格级别及评定>3506007.7宏观夹杂物圆钢应检测宏观夹杂物，检测体积不小于5dm3，且满足以下规定：a）真空脱气钢：单位体积夹杂物影像长度不超过10mm/dm3，单个夹杂物影像长度不超过5mm。b）电渣重熔钢：单位体积夹杂物影像长度不超过5mm/dm3，单个夹杂物影像长度不超过2mm。7.8非金属夹杂物7.8.1圆钢应按炉进行非金属夹杂物检验,按GB/T10561—2023中A法进行评级,其检验结果应符合下列规定:a）对于A类、B类、C类、D类的非金属类夹杂物,中碳轴承钢圆钢所有试样的平均值应不超过表9规定，高碳铬轴承钢圆钢所有试样三分之二及所有试样的平均值应不超过表9规定；b）对于DS类非金属夹杂物,其最大值应不超过表9的规定；c）对于氮化钛，应按形貌分别并入B类，D类，DS类评级。7.8.2中碳轴承钢连铸圆坯和钢锭的非金属夹杂物合格级别双方协商。1YB/Txxxxx—××××表9非金属夹杂物合格级别00007.9晶粒度7.9.1圆钢的奥氏体晶粒度应符合下列要求：a)中碳轴承钢奥氏体晶粒度的合格级别为5级或更细；b)高碳铬轴承钢奥氏体晶粒度的合格级别为8级或更细。7.9.2如供方保证合格，可不检测晶粒度。7.10带状组织中碳轴承钢圆钢应检查带状组织，其合格级别双方协商。7.11显微组织高碳铬轴承钢球化退火圆钢的显微组织应为细小、均匀、完全球化的珠光体组织，其合格级别为2级~7.12碳化物不均匀性高碳铬轴承钢圆钢不应有严重的碳化物偏析，且应符合下列规定:1）碳化物网状的合格级别及评定应符合表10的规定；2）碳化物带状的合格级别及评定应符合表11的规定；3）碳化物液析的合格级别及评定应符合表12的规定。表10高碳铬轴承钢圆钢的碳化物网状合格级别及评定级>60～150表11高碳铬轴承钢圆钢的碳化物带状合格级别及评定级>30～60>60～1502YB/T×××××—××××表12高碳铬轴承钢圆钢的碳化物液析合格级别及评定级0>90～1507.13显微孔隙高碳铬轴承钢圆钢应检验显微孔隙，其合格级别及评定应符合表13的规定。表13高碳铬轴承钢圆钢的显微孔隙合格级别及评定>60～1507.14脱碳层高碳铬轴承钢圆钢应检验脱碳层，其表面每边总脱碳层深度应不大于公称直径的1%。7.15超声检测圆钢应进行超声检测，其合格级别应满足表14的规定。表14圆钢超声检测合格级别>100～200>200～400>400～600>6007.16表面质量7.16.1圆钢表面应加工良好，表面不应有裂纹、折叠、拉裂、结疤和夹渣等对使用有害的缺陷。如有上述缺陷应予以清除，清理处应圆滑过渡，清理宽度不小于深度的5倍，清除深度应符合表15的规定。表15圆钢表面有害缺陷清除深度单位为毫米从实际尺寸算起不超过公称尺寸公差二分之一>80从公称尺寸算起不超过公称尺寸公差二分之一>807.16.2中碳轴承钢连铸圆坯和钢锭表面不允许有目视可见的结疤、夹渣、气孔、重皮等缺陷，其深度或高度小于5mm的可不清理，大于5mm的应清理，清理处应圆滑过渡，清理宽度不小于深度的5倍，最大YB/Txxxxx—××××清理深度应不大于12mm。7.17特殊要求根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可提出下列特殊要求：a）采用无损检测方法检测圆钢的表面质量；b）钢锭切头或切尾交货，并根据钢锭锭型对其切头和切尾的重量进行规定；c）进行放射性同位素检验，钴-60核素的活度不大于0.1Bq/g，总活度不大于0.4Bq/g；d）检测疲劳寿命，具体要求双方协商。8试验方法8.1尺寸、外形圆钢、连铸圆坯的尺寸和外形采用能保证精确度的卡尺或样板检验。连铸圆坯测量尺寸时应避开扁平8.2化学成分8.2.1化学成分分析按GB/T20066的规定取样。化学成分分析按GB/T20123、GB/T20124、GB/T20125等通用方法进行，仲裁时按GB/T223.5、GB/T223.9、GB/T223.12、GB/T223.13、GB/T223.18、GB/T223.23、GB/T223.26、GB/T223.29、GB/T223.31、GB/T223.47、GB/T223.50、GB/T223.62、GB/T223.63、GB/T223.68、GB/T223.69、GB/T223.77、GB/T223.82、GB/T223.84的规定进行。8.2.2氧含量分析用试样从任意支圆钢或改制坯的任一端截取，并在圆钢的半径二分之一或改制坯的四分之一处截取，试样应充分去除脱碳层后检验，分析方法按GB/T11261进行。8.2.3氮含量分析用试样从任意支圆钢或改制坯的任意部位上截取，分析方法按GB/T20124或YB/T4307进行。也可在线钢液中取样分析。8.2.4氢含量分析用试样从任意支圆钢或改制坯的任意部位上截取，分析方法按GB/T223.82或YB/T4307进行。也可在线钢液中测定钢中的氢含量。8.3硬度布氏硬度试验方法按GB/T231.1的规定进行。8.4淬透性淬透性试样按GB/T225的规定取样和检验，试样可在圆钢或改制坯上切取。8.5低倍组织8.5.1按9.3.2的规定从圆钢任意端取样进行低倍组织检验，检验按GB/T226的规定执行。8.5.2真空脱气钢的低倍缺陷评级方法按以下要求进行：a）中碳轴承钢圆钢的低倍组织缺陷按GB/T1979评级；b）高碳铬轴承钢圆钢的低倍组织缺陷评定方法及评级图按GB/T1979和GB/T18254—2016附录A中第1级别图～第4级别图评级。8.5.3电渣重熔圆钢的低倍缺陷按GB/T36026—2018中附录C的评级图评级。8.5.4中碳轴承钢连铸圆坯的低倍组织缺陷按YB/T153—2015中附录C和附录D的评级图评级。8.6宏观夹杂物宏观夹杂物在任意支圆钢或改制坯（35mm～100mm方形或圆形）进行取样，试料按8.16热处理后制样，检验按GB/T38683的规定进行。4YB/T×××××—××××8.7非金属夹杂物按9.3.3的规定从圆钢任意端取样进行非金属夹杂物检验，试样按GB/T18254—2016中相应要求取纵向样，评定方法及评级图按GB/T10561—2023中A法进行。8.8晶粒度晶粒度试样在圆钢或改制坯上截取，试样按8.16热处理，按GB/T6394进行评级。8.9带状组织中碳轴承钢圆钢带状组织在相当于圆钢的半径二分之一或改制坯的四分之一处取纵向试样，试样按8.16热处理，评级方法由供需双方协商确定。8.10显微组织高碳铬轴承钢球化退火圆钢的显微组织检验按GB/T18254—2016表19中滚动体要求取横向试样，抛光面推荐用2％硝酸酒精溶液浸蚀后，放大500倍或1000倍观察（仲裁时以1000倍为准按GB/T18254—2016附录A中第5评级图进行评级。8.11碳化物不均匀性高碳铬轴承钢的碳化物不均匀性检验试样按GB/T18254—2016表20中滚动体要求取样，且按下列规定进行检验：a)碳化物网状检验取横向试样，按8.16进行淬火回火处理，抛光后用4％硝酸酒精溶液浸蚀;球化退火圆钢放大500倍观察，按GB/T18254—2016附录A中第6级别图评定；软化退火圆钢放大200倍，按GB/T18254—2016附录A中第7评级图评定。供方可在纵向试样上评定碳化物网状，但仲裁时以横向为准；b)碳化物带状检验取纵向试样，在退火状态按8.16进行淬火回火处理，抛光后用4％硝酸酒精溶液浸蚀，采用放大100倍和500倍结合观察，按GB/T18254—2016附录A中第8级别图评定碳化物聚集程度、大小和形状；c)碳化物液析检验取纵向试样，按8.16进行淬火回火处理，抛光后用4％硝酸酒精溶液浸蚀，采用放大100倍观察，按GB/T18254—2016附录A中第9评级图评定。8.12显微孔隙高碳铬轴承钢的显微孔隙检验按GB/T18254—2016表20中滚动体要求取纵向试样，按8.16进行淬火回火后放大100倍，按GB/T18254—2016附录A中第10评级图评定。8.13脱碳层高碳铬轴承钢圆钢的表面脱碳层按GB/T224的规定检测。8.14超声检测圆钢的超声检测按GB/T4162的规定进行。经供需双方协商，并在合同中注明，也可采用其他有效的无损检测方法。8.15表面质量圆钢、中碳轴承钢连铸坯和钢锭的表面质量采用目视或其他有效方法检查。8.16推荐试样热处理制度YB/Txxxxx—××××8.16.1中碳轴承钢试样的推荐热处理制度如下：a）淬透性：毛坯870℃±10℃正火，试料845℃±5℃保温30min后末端淬火；b）宏观夹杂物和奥氏体晶粒度：860℃~880℃温度水淬，630℃~680℃温度回火；c）带状组织：860℃~880℃保温不少于30min，以不大于30℃/h随炉冷至610℃~630℃,保温60min～120min，空冷。8.16.2高碳铬轴承钢试样的推荐热处理制度如下：a）非金属夹杂物、碳化物网状、碳化物带状、碳化物液析、显微孔隙、晶粒度：820℃~850℃（含钼钢为840℃~880℃)保温，保温时间按试样直径或厚度每1mm保温1.5min，油冷，在不高于300℃回火不少于60min；b）宏观夹杂物：780℃~810℃保温，保温时间按试样直径或厚度每1mm保温1.5min，以不大于30℃/h随炉冷至710℃~720℃,保温30min，炉冷至600℃以下，空冷。9检验规则9.1检查与验收钢产品的质量由供方技术质量部门进行出厂检验。需方有权按本文件规定进行验收。9.2组批规则钢产品应按批进行检查和验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一尺寸、同一热处理炉次和同一交货状态的钢产品组成。电渣重熔钢按母炉组批子炉管理。9.3取样数量和取样部位9.3.1中碳轴承钢圆钢和高碳铬轴承钢圆钢的取样数量和取样部位应分别符合表16和表17的规定。中碳轴承钢连铸圆坯或钢锭取样数量和取样部位双方协商。表16中碳轴承钢圆钢的检验项目、取样数量、取样部位和检验方法1 623456789任意支圆钢，在半径二分之一— 6YB/T×××××—××××表17高碳铬轴承钢圆钢的检验项目、取样数量、取样部位和检验方法1—623456789——9.3.2低倍组织和宏观夹杂物检验取样部位应符合以下要求：a）模铸钢：在每炉钢的第一锭盘和最后一个锭盘的任意钢锭的头部和尾部各取1个，试样应从成材前的圆钢或改制坯上相应部位切取。中碳轴承钢圆钢取4支，高碳铬轴承钢圆钢取6支；b）连铸钢：若在圆钢或改制坯上进行检验，则从圆钢的任意端取1个试样，中碳轴承钢圆钢取2支，高碳铬轴承钢圆钢取6支；c）电渣钢：若在圆钢或改制坯上进行检验，则从靠近电渣锭头部和尾部圆钢或改制坯的任意端各取1个试样，中碳轴承钢圆钢取4支，高碳铬轴承钢圆钢取6支。9.3.3非金属夹杂物检验的取样部位应符合以下要求：a）模铸钢：在每炉钢从第一锭盘和最后一个锭盘中任意钢锭的头部和尾部各取1个，试样应从成材后的圆钢或改制坯上相应部位切取。中碳轴承钢圆钢取4支，高碳铬轴承钢圆钢取6支。b）连铸钢：若在圆钢或改制坯上检验，则从圆钢或改制坯的任意端取1个试样，中碳轴承钢圆钢取2支，高碳铬轴承钢圆钢取6支。c）电渣钢：若在圆钢或改制坯上检验，则从靠近电渣锭头部和尾部圆钢（改制坯）的任意端各取1个试样，中碳轴承钢圆钢取4支，高碳铬轴承钢圆钢取6支。d）试样从直径或边长为100mm的圆钢或改制坯上于中心到外表面中间部位切取，亦可在直径或边长为80mm～120mm圆钢或改制坯上相