《超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明

(草案)

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項(xiàng)目是依據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會[2020]126號文“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)

準(zhǔn)引領(lǐng)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”下達(dá)的項(xiàng)目計(jì)劃，計(jì)劃編號為20200133，項(xiàng)目名稱為

《超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼》。主要起草單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司、鋼鐵研究總院、

洛陽軸研科技股份有限公司、洛陽LYC軸承有限公司、瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司、冶金

工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，計(jì)劃完成時間為2021年6月。

2、主要工作過程

（1）2019年完成立項(xiàng)建議，向中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會申請項(xiàng)目立項(xiàng)。

（2）2020年9月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達(dá)的“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)

量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)性的》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”，批準(zhǔn)該項(xiàng)目。

（3）于2020年9月正式成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，進(jìn)行了起草標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集、情況調(diào)研、問題分

析等準(zhǔn)備工作并對國內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平進(jìn)行對比分析；

（4）2020年12月完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人秉承實(shí)現(xiàn)“科學(xué)、合理、先進(jìn)、實(shí)用”的國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則。承擔(dān)的

標(biāo)準(zhǔn)研制工作為；

（1）收集、對比相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)為現(xiàn)行有效版本；

（2）對產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量（尺寸外形及其允許偏差、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能）進(jìn)行測

量、統(tǒng)計(jì)、對比和分析；

（3）收集下游行業(yè)對于超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條關(guān)注的質(zhì)量指標(biāo)要求；

（4）編寫本標(biāo)準(zhǔn)各稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明、標(biāo)準(zhǔn)水平對比分析、意見匯總及處理、實(shí)物質(zhì)量數(shù)

據(jù)的統(tǒng)計(jì)及分析；

（5）完成標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿；

（6）策劃標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本文件在制定過程中，遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、

1

不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本

著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性

和規(guī)范性的原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力

和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。

三、主要內(nèi)容說明

1、范圍

連鑄作為軸承鋼的主流生產(chǎn)方式，經(jīng)過近幾十年的高速發(fā)展，理論、工藝、裝備都發(fā)展

到很高的水平，在大部分領(lǐng)域，連鑄軸承鋼產(chǎn)品已經(jīng)完全取代電渣和模鑄產(chǎn)品；部分領(lǐng)域已

經(jīng)在實(shí)現(xiàn)逐步替代的過程。

本文件涉及的超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼通過對超低氧鈦、非金屬夾雜物、均質(zhì)性等關(guān)鍵

指標(biāo)的控制，從而具有長接觸疲勞壽命。因此，可應(yīng)用于交通、工業(yè)、能源、航空等高端裝

備用長壽命軸承的加工制造。

根據(jù)鋼材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，本文件規(guī)定了超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼的訂貨內(nèi)容、尺

寸、外形、重量、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域軸承產(chǎn)品的需要，本標(biāo)準(zhǔn)確定所涉及的超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼適用于制

作高端軸承套圈和滾動體用熱軋圓鋼、盤條、冷拉圓鋼和鋼絲。

2、尺寸、外形、重量

2.1尺寸與允許偏差

2.1.1鋼材的直徑及允許偏差

本文件對熱軋圓鋼、冷拉圓鋼和圓盤條的直徑及允許偏差提出了較高的要求（見表1）。

表1鋼材的直徑及其允許偏差

鋼材種類直徑及其允許偏差

熱軋圓鋼GB/T702-2017中表1中第1組

冷拉圓鋼GB/T905-1994中h11級a

盤條GB/T14981-2009中C級精度a

鋼絲GB/T342-2017中9級～11級

a經(jīng)供需雙方協(xié)商并在合同中注明，也可按其他級別規(guī)定交貨

既保證產(chǎn)品具有較高質(zhì)量，又適合現(xiàn)有生產(chǎn)條件。

2.2長度

本文件規(guī)定的熱軋圓鋼、冷拉圓鋼、鋼絲長度要求，符合用戶使用及運(yùn)輸要求。

2.3外形

2

2.3.1不圓度

本文件規(guī)定熱軋圓鋼、冷拉圓鋼、盤條、鋼絲的不圓度要求，滿足精密加工需求。

2.3.2彎曲度

由于現(xiàn)有加工設(shè)備自動化的程度越來越高，避免在下料過程中出現(xiàn)卡料的問題，因此對

原材料的彎曲度提出更高的要求。

熱軋圓鋼、冷拉圓鋼和鋼絲按不同規(guī)格提出了不同的每米彎曲度要求。公稱直徑≤100mm

的熱軋圓鋼自動下料比例多，GB/T18254-2016無法滿足要求，因此指標(biāo)提升；公稱直徑＞

100-200mm的熱軋圓鋼，同GB/T18254-2016；公稱直徑＞200mm的熱軋圓鋼，以鋸切為主，

根據(jù)實(shí)際使用對彎曲度要求沒那么嚴(yán)格，按3.5進(jìn)行控制。

冷拉圓鋼、鋼絲以采用冷鐓工藝主要制作鋼球和滾動體，彎曲度大時對下料重量會有影

響，同時會影響表面加工精度。因此在GB/T18254-2016的基礎(chǔ)上加嚴(yán)了指標(biāo)要求。

2.3.3端頭形狀

本文件規(guī)定鋼材的端頭形狀要求，確保后道加工工序順暢。

3、技術(shù)要求

3.1牌號及化學(xué)成分

3.1.1牌號

本文件規(guī)定了高碳鉻軸承鋼牌號為GCr15、GCr15SiMn和GCr18Mo，占市場需求90%以上。

目前我國高碳鉻軸承鋼的年產(chǎn)量近400萬噸。隨著我國高端制造業(yè)的發(fā)展，對于超純凈高碳

鉻軸承鋼的需求量不斷提高，預(yù)計(jì)到2035年的需求量將達(dá)到100萬噸以上，且主要以連鑄

方式生產(chǎn)。

3.1.2化學(xué)成分

本標(biāo)準(zhǔn)涉及高碳鉻軸承鋼的殘余及有害元素含量控制，對鋼中C、O、Ca、Ti、Al、Cu

等元素加嚴(yán)控制，以獲得超潔凈度要求。見表2。

表2殘余及有害元素對比

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%

標(biāo)準(zhǔn)牌號

COCaTiAlCu

0.93～≤

GCr15≤0.0005≤0.0005≤0.0010≤0.040

1.050.020

本文件

GCr15SiMn、0.93～≤

≤0.0005≤0.0005≤0.0015≤0.040

GCr18Mo1.050.020

3

GB/TGCr15、

0.95～≤

18254-2016GCr15SiMn、≤0.0006≤0.0010≤0.0015≤0.050

1.050.025

（特級優(yōu)質(zhì)鋼）GCr18Mo

3.2制造方法

為獲得超高純凈度，獲得長接觸疲勞壽命。本文件規(guī)定鋼由鐵水預(yù)處理+真空脫氣處理

+連鑄生產(chǎn)。

3.3低倍組織

本文件按GB/T18254特級優(yōu)質(zhì)鋼的要求規(guī)定。

3.4宏觀夾雜物

針對GB/T18254特級優(yōu)質(zhì)鋼采取的發(fā)藍(lán)斷口宏觀夾雜物，我們采用國際高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼

通用的超聲波檢測方法。本文件夾雜物的檢出效率更高，規(guī)定宏觀夾雜物的測試體積為

5.0dm3，純凈度總指數(shù)不大于3mm/dm3，單個夾雜物信號長度不大于5mm，該技術(shù)指標(biāo)達(dá)到

了國際的先進(jìn)水平。

3.5微觀夾雜物

超純凈軸承鋼要求具有極低的夾雜物含量，極小的顆粒尺寸及均勻的分布。本文件在

GB/T18254-2016特級優(yōu)質(zhì)鋼要求的基礎(chǔ)上，加嚴(yán)了A、B類夾雜物的限制級別，從傳統(tǒng)研

究來說，A類夾雜物是幾類夾雜中對疲勞性能影響最小的，但是對超高周疲勞來講的話，需

要對這類硫化物的形狀和數(shù)量進(jìn)行控制。

同時規(guī)定每個試樣各類夾雜物的最大級別應(yīng)不超過規(guī)定的要求，這與GB/T18254-2016

中平均值的概念完全不同，極大的提高了鋼材的潔凈度要求。

由于氮化鈦的形狀和硬度比較特殊，特別是對全淬透性軸承鋼的接觸疲勞壽命十分不利，

因此在GB/T18254-2016特級優(yōu)質(zhì)鋼的基礎(chǔ)上，增加了兩個牌號GCr18Mo、GCr15SiMn的氮

化鈦評級要求。

3.6脫碳層

本標(biāo)準(zhǔn)中公稱直徑150mm以下的熱軋圓鋼、圓盤條的脫碳層按按照GB/T18254-2016

標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定制定；

由于現(xiàn)在連鑄軸承鋼的規(guī)格越來越大，應(yīng)用在工業(yè)、風(fēng)電等領(lǐng)域，對鋼材的表面脫碳也

有嚴(yán)格要求，便于客戶對大規(guī)格材的使用需求，省去對脫碳指標(biāo)的協(xié)商環(huán)節(jié)，本標(biāo)準(zhǔn)對公稱

直徑大于150mm的材料的脫碳進(jìn)行了約束，可供客戶直接采用。

鋼絲的脫碳層根據(jù)高端用戶的使用要求制定。

3.7顯微組織

本標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T18254-2016特級優(yōu)質(zhì)鋼制定鋼材的顯微組織要求，滿足用戶要求。

4

3.8碳化物不均勻性

本標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T18254-2016特級優(yōu)質(zhì)鋼規(guī)定了鋼材的碳化物網(wǎng)狀、帶狀要求。

針對碳化物帶狀、碳化物顆粒聚集程度不同，對軸承的疲勞使用壽命影響也不一樣，碳

化物顆粒越離散，影響越小。因此，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以100倍視場為基準(zhǔn)，參考500倍，如

500倍下碳化物松散、顆粒小，可適當(dāng)減輕半級進(jìn)行評級。

碳化物液析作為大尺寸的碳化物，它的存在有害影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶狀，隨著冶煉裝備和工

藝進(jìn)步，軸承鋼的碳化物液析是完全可以控制的，因此本標(biāo)準(zhǔn)在GB/T18254-2016特級優(yōu)質(zhì)

鋼的基礎(chǔ)上對碳化物液析加嚴(yán)控制，見表3。

表3碳化物液析的合格級別

公稱直徑/mm合格級別/級，不大于

GB/T18254-2016

GB/T

本標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)GB/T18254-2016附錄A中評級圖

18254-2016

≤300.5

≤600

＞30～601.0

第9級別圖

＞60～1500.51.5

＞1501.0-

3.9顯微孔隙

對于這三類鋼牌，公稱直徑不大于120mm的鋼材，存在滾動體用途，由于加工過程變形

量小，因此不允許有顯微孔隙；公稱直徑大于120mm的鋼材主要是套圈用途，在鍛造碾環(huán)過

程中的壓縮比會焊合顯微孔隙。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公稱直徑不大于120mm鋼材不應(yīng)有顯微孔隙，

公稱直徑大于120mm鋼材，中心外部不得有超過GB/T18254-2016第10評級圖的顯微孔隙

存在。

3.10超聲檢測

與GB/T18254-2016特級鋼相比，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼材進(jìn)行100%超聲波檢測，要求直徑不

大于100mm鋼材應(yīng)符合AA級，直徑100~150mm鋼材應(yīng)符合A級。直徑大于150mm的鋼材，

其超聲檢測的合格級別由供需雙方協(xié)商。

3.11表面質(zhì)量

本標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T18254-2016標(biāo)準(zhǔn)制定鋼材的表面質(zhì)量要求，以滿足高端用戶的使用。

特別是供壓力加工用的鋼材表面有害缺陷清除深度和寬度都進(jìn)行了規(guī)定，避免在鍛造和穿管

出現(xiàn)表面折疊等缺陷。

3.12接觸疲勞壽命

接觸疲勞壽命是軸承鋼最關(guān)鍵的綜合性能指標(biāo)，與鋼材的潔凈度、均質(zhì)性都有關(guān)系，目

前國內(nèi)外都把疲勞壽命作為軸承鋼評價的必須指標(biāo)之一，通過接觸疲勞壽命測試，可有效評

5

價鋼材的整體質(zhì)量。因此本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)JB/T10510測試方法，規(guī)定鋼材在4.5GPa的載荷下，

額定壽命L10不小于1.2×107次。

四、主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)情況

本標(biāo)準(zhǔn)是針對交通、工業(yè)、能源、航空等長接觸疲勞壽命性能的軸承套圈和滾動體用高

碳鉻軸承鋼，結(jié)合我國先進(jìn)連鑄軸承鋼生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和國內(nèi)外高端客戶的使用數(shù)據(jù)而

制定完成的。本標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合高端制造實(shí)際使用需求，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有利于提高我

國的連鑄軸承鋼生產(chǎn)技術(shù)水平與世界接軌，擴(kuò)大中國連鑄軸承鋼的國際市場影響力。

五、與國家和行業(yè)有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)保持一致，沒有沖突。

六、對該標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議，標(biāo)準(zhǔn)水平評定的建議和理由

本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。推薦性標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)接受并采用，或各方商定同意納入經(jīng)濟(jì)合同中，

就成為各方必須共同遵守的技術(shù)依據(jù)，具有法律上的約束性。

七、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容）

本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會牽頭，在主管單位和技術(shù)歸口單位的支持下大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)

的實(shí)施，提高該領(lǐng)域產(chǎn)品水平。

建議相關(guān)部門組織對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行宣傳，使相關(guān)人員對標(biāo)準(zhǔn)充分理解，提高市場對標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)

知度和認(rèn)可度，從而提高標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用效果。

本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組將繼續(xù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的研究、推廣和應(yīng)用咨詢工作。

八、廢止有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無

九、其它應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無

江陰興澄特種鋼鐵有限公司

《超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組

2020年12月25日

6

《超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明

(草案)

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項(xiàng)目是依據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會[2020]126號文“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)

準(zhǔn)引領(lǐng)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”下達(dá)的項(xiàng)目計(jì)劃，計(jì)劃編號為20200133，項(xiàng)目名稱為

《超純凈連鑄高碳鉻軸承鋼》。主要起草單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司、鋼鐵研究總院、

洛陽軸研科技股份有限公司、洛陽LYC軸承有限公司、瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司、冶金

工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，計(jì)劃完成時間為2021年6月。

2、主要工作過程

（1）2019年完成立項(xiàng)建議，向中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會申請項(xiàng)目立項(xiàng)。

（2）2020年9月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達(dá)的“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)

量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)性的》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”，批準(zhǔn)該項(xiàng)目。

（3）于2020年9月正式成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，進(jìn)行了起草標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集、情況調(diào)研、問題分

析等準(zhǔn)備工作并對國內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平進(jìn)行對比分析；

（4）2020年12月完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人秉承實(shí)現(xiàn)“科學(xué)、合理、先進(jìn)、實(shí)用”的國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則。承擔(dān)的

標(biāo)準(zhǔn)研制工作為；

（1）收集、對比相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)為現(xiàn)行有效版本；

（2）對產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量（尺寸外形及其允許偏差、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能）進(jìn)行測

量、統(tǒng)計(jì)、對比和分析；

（3）收集下游行業(yè)對于超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條關(guān)注的質(zhì)量指標(biāo)要求；

（4）編寫本標(biāo)準(zhǔn)各稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明、標(biāo)準(zhǔn)水平對比分析、意見匯總及處理、實(shí)物質(zhì)量數(shù)

據(jù)的統(tǒng)計(jì)及分析；

（5）完成標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿；

（6）策劃標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本文件在制定過程中，遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、

1

不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本

著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性

和規(guī)范性的原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力

和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。

三、主要內(nèi)容說明

1、范圍

連鑄作為軸承鋼的