滚动轴承钢的分类,特性用途,性能和化学成分
滚动轴承钢的分类,特性用途,性能和化学成分
滚动轴承钢的分类,特性⽤途,性能和化学成分滚动轴承钢滚动轴承钢按使⽤特点可分为：⾼碳铬轴承钢（全淬透型轴承钢）、渗碳轴钢（表⾯硬化型轴承钢）、不锈轴承钢和⾼温轴承钢四⼤类。
⼀、⾼碳铬轴承钢1．⾼碳铬轴承钢的牌号、特性及及⽤途⾼碳铬轴承钢具有⾼的接触疲劳强度和耐磨性能，许多牌号属全淬透型钢，如GCr15GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。
但由于有的轴承需要⼼部具有良好韧性⽽表⾯需要⾼硬度，因⽽⼜发展出限制淬透性轴承钢，如GCr4。
①GCr15（全淬透型钢）GCr15是⾼碳铬轴承钢的典型钢种，在淬⽕、回⽕后有⾼的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。
其热加⼯性能和可加⼯性良有好，淬透性适中，但焊接性差。
GCr15的⽩点敏感性⼤，但当采⽤真空脱⽓精炼的轴承⾥，此缺陷可消除。
⽤于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈，或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
也可⽤于制造模具、量具和⽊⼯⼑具及⾼弹性极限、⾼疲劳强度的机械零件。
②GCr15SiMn（⾼淬透型钢）在GCr15钢的基础上提⾼硅、锰含量，因⽽淬透性、弹性极限、耐磨性均⽐GCr15好。
由其制作的滚动轴承件的使⽤温度不宜超过180℃。
⽤于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
其他⽤途与GCr15相同。
③GCr15SiMo（⾼淬透型钢）在GCr15基础上增加含硅量，添加了钼。
其淬透性⾼，耐磨性好，疲劳强度⾼、综合性能良好。
适于制造⼤尺⼨范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。
④GCr18Mo（⾼淬透型钢）在GCr15基础上加⼊质量分数0.15%~0.25%的钼，并提⾼了含各量，因⽽淬透性、耐磨性均提⾼警惕。
可进⾏下贝⽒体等温淬⽕，达到与马⽒体淬⽕相近的硬度和耐磨性，⽽且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提⾼，因⽽提⾼了钢的综合⼒学性能和寿命。
轴承钢牌号-化学成分及其规范标准对比
调研报告内容：1、概述（研究目的与意义）2、该产品研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景)3、技术、市场分析（重点介绍）3.1 国内生产现状（包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等）（重点介绍）3.2市场分析（包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等）（重点介绍）4、可行性分析莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析（主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等）5、其它：特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等）1、概述（研究目的与意义）作为合金钢的一种,轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。
目前,我国轴承钢总产量已达220万t左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。
轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于制造滚动轴承。
世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。
对于一个企业来说，轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志，纵观国际及国内的知名特钢生产企业，无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。
我国的一些知名特钢生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高（通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证），产量大（年产量基本维持在30-50万吨的水平）等特点。
莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业，目前轴承钢生产只能按国内标准生产，档次低、品种单一、产量低（年产量在1万吨左右），与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。
根据现有装备和生产水平，开发高品质轴承钢，并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构，提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益，增强市场竞争能力具有重要意义，而且有利于提升企业的知名度。
滚动轴承材料
滚动轴承材料
滚动轴承是一种常见的机械元件，用于减小机械摩擦和承载重量。
滚动轴承材料的选择对于轴承的使用寿命和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的滚动轴承材料。
1. 钢材：钢材是最常用的滚动轴承材料。
它具有良好的强度和耐磨性，能够承受高压和高温。
钢材可以通过热处理来提高其硬度和强度，以适应不同的应用场景。
根据使用环境和要求，常见的钢材包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
2. 陶瓷材料：陶瓷材料在滚动轴承中也得到了广泛应用。
陶瓷材料具有低密度、高硬度和耐磨性的特点，能够在高速和高温环境下工作。
陶瓷材料还具有绝缘性能和抗腐蚀性，适用于特殊的工业领域。
常见的陶瓷材料包括氧化铝和硼氮化硅等。
3. 聚合物材料：聚合物材料在滚动轴承中的应用也日益增多。
聚合物材料具有轻质、绝缘和低摩擦的特点，能够降低摩擦和能量损失。
聚合物材料还具有耐腐蚀性和低噪音的特点，适用于一些对噪音要求较高的应用场景。
常见的聚合物材料包括聚四氟乙烯（PTFE）和聚酰亚胺（PI）等。
4. 涂层材料：在一些特殊的应用场景中，还可以使用涂层材料来改善滚动轴承的性能。
通过在轴承表面涂覆一层特殊的材料，可以提高轴承的耐磨性、耐腐蚀性和润滑性能。
常见的涂层材料包括涂硬膜、涂陶瓷和涂聚合物等。
总的来说，滚动轴承材料的选择应根据具体的应用环境、要求
和性能来确定。
不同的材料具有不同的特点和优劣势，需要根据实际需求进行选择。
随着技术的发展，还会不断出现新的材料，以满足更高的要求和挑战。
轴承钢牌号、化学成分及标准对比
调研报告内容：1、概述（研究目的与意义）2、该产品研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景)3、技术、市场分析（重点介绍）3.1 国内生产现状（包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等）（重点介绍）3.2市场分析（包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等）（重点介绍）4、可行性分析莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析（主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等）5、其它：特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等）1、概述（研究目的与意义）作为合金钢的一种,轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。
目前,我国轴承钢总产量已达220万t左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。
轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于制造滚动轴承。
世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。
对于一个企业来说，轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志，纵观国际及国内的知名特钢生产企业，无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。
我国的一些知名特钢生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高（通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证），产量大（年产量基本维持在30-50万吨的水平）等特点。
莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业，目前轴承钢生产只能按国内标准生产，档次低、品种单一、产量低（年产量在1万吨左右），与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。
根据现有装备和生产水平，开发高品质轴承钢，并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构，提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益，增强市场竞争能力具有重要意义，而且有利于提升企业的知名度。
轴承钢材质的相关介绍
～850℃以下)，轧后采用空冷加短时间退火，或完全取消球化退火工艺，就可得到合格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温 加工也是新型技术。共析钢或高碳钢热加工前若具有细晶粒组织或在加工过程能形
成细晶粒，则在(0.4～0. 6)熔化温度范围内，在一定应变速率下，呈现出超塑性。美国海军研究院(NSP)对5 2100钢进行了 650℃温加工试验表明，在650℃下真应变 2.5不发生
的产量迅速增加，钢的质量和疲劳寿命大幅度提高。日本和 瑞典生产的轴承钢的氧含量降到10ppm以下。80年代末期，日 本山阳特钢公司的先进水平为5.4ppm，达到了真空重熔轴承钢的水平。轴
承的接触疲劳寿命对钢组织的均匀性非常敏感。提高洁净度(减少钢中的杂质元素和夹杂物含量)，促使钢中的非金属夹杂 物和碳化物细小均匀分布，可以提高轴承钢的接触疲劳寿命。轴承钢使用状态下的组织
)等.4.耐高温塑料轴承PVDF,PTFE(Teflon),PPS(聚苯硫醚),PEEK(聚醚醚酮),PI(聚醚酰亚胺)等均证明是制作高温塑料轴承的理想 材料，其中PI可在长期温度290
℃的环境下使用，短期耐温最高可达350℃.是所有已知工程塑料中高温性能最好的一种。5.塑料轴承座及塑料外球面轴承 塑料带座轴承独具重量轻，安装简便，耐腐蚀，免于维护，同时具有常用铸铁座或
、抗辐射的要求，需要研制一系列具有特殊性能的新型轴承钢。为了降低轴承钢的氧含量，发展了真空冶炼、电渣重熔、 电子束重熔等轴承钢的冶炼技术。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼，发展成各种类型
初炼炉加炉外精炼。目前，采用容量大于60吨初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧工艺生产轴承钢，以达到高质量、高效率、低 能耗之目的。在热处理工艺方面，由车底式炉、罩式炉发展成连续可控气氛
轴承钢的特性功能及化学元素含量
轴承钢的特性功能及化学元素含量1.概述bearing-Steels轴承钢是主要用来制造滚动轴承的零件。
如滚珠、滚柱和轴承套圈等。
它们在工作时承受着高的集中交变载荷，由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小，在高速转动的同时还有滑动，会产生很大的摩擦。
因此滚动轴承钢应具有高的硬度、耐磨性和疲劳强度，对钢的金相组织、化学成分要求是十分严格的，高频红外碳硫分析仪否则会显著缩短轴承的使用寿命。
一般滚动轴承钢的含碳量较高，在0.95～1.1%范围内，并加入某些合金元素，如铬、锰等。
多以球化退火交货，在使用前需进行淬火(约840℃)和低温回火(150℃)。
(1)生产制造方法：对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。
夹杂物量愈高，寿命就越短。
为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采用真空冶炼，真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。
(2)用途：除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具、丝锥等。
2.主要生产厂及输往国家、地区我国大连钢厂、大冶钢厂是生产轴承钢的主要产地。
目前主要输往香港和东南亚地区。
3.进口主要生产国家我国主要从日本、德国进口轴承钢。
4.种类我国目前已生产高碳铬不锈轴承钢，主要钢号有9Cr18；渗碳轴承钢，主要钢号有G20CrMo；铬轴承钢，主要钢号有GCr15。
5.规格和外观质量规格主要有圆钢、扁钢、钢丝等。
钢材表面应加工良好。
不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。
冷拉钢表面还应光滑、干净、无氧化皮。
6.红外碳硫分析仪化验化学成分国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表6-7-24。
表6-7-24 有关标准中主要钢号的化学成分指标注：上述钢号Cu%均小于0.25。
7.物理性能轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。
一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。
交货状态应在合同中注明。
轴承钢牌号、化学成分及标准对比
1、概述（研究目的与意义）2、该产品研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景)3、技术、市场分析（重点介绍）国内生产现状（包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等）（重点介绍）市场分析（包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等）（重点介绍）4、可行性分析莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析（主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等）5、其它：特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等）1、概述（研究目的与意义）作为合金钢的一种,轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。
目前,我国轴承钢总产量已达220万t左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。
轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于制造滚动轴承。
世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。
对于一个企业来说，轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志，纵观国际及国内的知名特钢生产企业，无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。
我国的一些知名特钢生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高（通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证），产量大（年产量基本维持在30-50万吨的水平）等特点。
莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业，目前轴承钢生产只能按国内标准生产，档次低、品种单一、产量低（年产量在1万吨左右），与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。
根据现有装备和生产水平，开发高品质轴承钢，并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构，提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益，增强市场竞争能力具有重要意义，而且有利于提升企业的知名度。
Rolling Bearing Steel
滚动轴承钢（Rolling Bearing Steel）1.滚动轴承钢的介绍2.滚动轴承钢的应用3.滚动轴承钢的性能特点4.滚动轴承钢的化学成分特点5.滚动轴承钢的热处理特点姓名：钱睿成班级：金132学号：1390243181.滚动轴承钢的介绍 滚动轴承钢Rolling Bearing Steel)是用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢，通常在淬火状态下使用。
滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷，滚动体与内外圈之间的接触应力大，同时又工作在润滑剂介质中。
因此，滚动轴承钢具有高的抗压强度和抗疲劳强度，有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性，钢的内部组织、成分均匀，热处理后有良好的尺寸稳定性。
常用的滚动轴承钢是含碳0.95%~1.10%、含铬0.40%~1.60%的高碳低铬轴承钢，如GCr6、GCr9、GCr15等。
2.滚动轴承钢的应用1）常用滚动轴承钢（高碳铬轴承系列）根据其合金元素种类分为两类：①铬轴承钢：典型代表是GCr15，使用量占轴承钢的绝大部分。
由于淬透性不高，因此多用于小轴承。
②添加Mn ，Si ，Mo ，V 的轴承钢：在铬轴承钢中加入Mn ，Si可提高淬透性，如GCr15SiMn钢等，主要用于制造大型轴承；为了节约Cr ，可以加入Mo ，V ，得到不含铬的轴承钢，如GSiMnMoV ，GSiMnMoVRE 钢等，其性能和用途与GCr15钢相近。
四列圆锥滚子轴承各类标准轴承 离合器分离轴承 轮毂轴承2）其他类型轴承钢①渗碳轴承钢渗碳轴承钢是各种机械部件的支承，其工作环境可能是超高温、超低温、也可能是强冲击、高磨损和超高转速等。
渗碳轴承钢的结构特点和工作条件要求轴承零件必须具备高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度、良好的韧性、尺寸稳定性、耐蚀和冷热加工性能。
采用合金结构钢的牌号表示方法，另在牌号头部加符号“G”。
例如：“G20CrNiMo”。
高级优质渗碳轴承钢，在牌号尾部加“A”。
例如：“G20CrNiMnA”。
轴承钢标准
轴承钢标准
一、国内标准
1. GB/T 18254-2016 高碳铬轴承钢
该标准规定了高碳铬轴承钢的分类、标记、化学成分、硬度、机械性能和检测方法等技术要求。
2. GB/T 3203-2016 滚动轴承用小口径钢球
该标准规定了滚动轴承用小口径钢球的分类、标记、尺寸、化学成分、硬度、机械性能和检测方法等技术要求。
3. GB/T 3077-2015 合金结构钢
该标准规定了合金结构钢的分类、标记、化学成分、力学性能和渗透性能等技术要求，其中包括一些适用于轴承制造的钢种。
二、国际标准
1. ISO 683-17:1999 Heat-treated steels, alloy steels and free-cutting steels - Part 17: Ball and roller bearing steels
该标准规定了经热处理的钢、合金钢和易切削钢中适用于制造滚动轴承的钢种的化学成分、硬度、机械性能和检测方法等技术要求。
2. ASTM A295/A295M-14 Standard Specification for High-Carbon Anti-Friction Bearing Steel
该标准规定了高碳防摩擦轴承钢的化学成分、热处理和机械性能等技术要求，主要适用于制造高速和高负荷的滚动轴承。
轴承材料介绍
五、人本集团目前常用轴承钢
GCr15、CU1、CU2、CU3、CU4、SKF3、100Cr6、52100、RB52100
套圈材料及要求
思 考 题
• 1、你公司所有零件都用到哪些金属材料？具体牌号能说出来吗？
• 2、什么是钢和什么是铁？举例说明。 • 3、GCr15钢含碳量在什么范围？轴承钢质量好坏主要从哪两大类进 行评价？ • 4、人本目前有哪几个等级的GCr15钢？你公司主要用哪个或哪几个 等级的材料？ • 5、国内常用轴承钢钢厂有哪几家？
2~2.5 退火
冷却 60~90℃/h 至650℃
时间/h
轴承热处理工艺介绍
轴承热处理工艺介绍
轴承钢淬火
将钢加热到临界点A”c1~AcM之间某一温度，保温一段时间，然后快 速(大于临界速度)冷却下来的热处理过程叫淬火；
轴承钢淬火的目的是为了得到隐晶或细小的马氏体、细小而分布均
匀的碳化物及少量残余奥氏体所组成的显微组织。 一般淬回火情况下，轴承钢显微组织中马氏体占80%以上，碳化物 占5~10%，残余奥氏体占9~15%左右。
套圈材料及要求
套圈常用材料及基本要求
2、材料的均匀性 • 化学成分均匀性：合金元素均匀性，C、S、P微观及宏观偏析； • 碳化物的均匀性：碳化物颗粒大小、间距、形态分布（碳化物网状、 碳化物液析、碳化物带状）
不均匀形的危害（一些试验结果）： a、碳化物液析的危害相当与脆性夹杂物； b、当碳化物带状大于3级时，可使轴承寿命降低1/3； c、碳化物网状升高1级，可使轴承降低1/3； d、碳化物颗粒影响轴承寿命，碳化物平均粒度为0.56um比1um的疲 劳寿命提高2.5倍。
套圈 进炉 加热、保温
冷却
轴承热处理工艺介绍
GCr15SiMn钢
GCr15SiMn钢,GCr15SiMn材料特性及用途
特性：GCr15SiMn钢是在GCr15的基础上适当提高硅和锰的含量的改型钢。
其目的是改善淬透性和弹性极限，耐磨性优于GCr15有回火脆性，白点敏感性强，焊接性能较差。
用途：用于制作比GCr15适用尺寸更大的轴承套圈和滚动体。
工作温度一般不高于180摄氏度，制作重型机床、大型机械及轧钢机无冲击载荷的大型轴承的钢球、滚子和套圈。
适用于制造滚动轴承上的小直径钢球、滚子、滚针等。
GCr15钢,GCr15材料特性及化学成份
特性:综合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均匀,耐磨性能和接触疲劳强度高.热加工性能好.含有叫多的合金元素,价格比较便宜.GCr15钢是高碳铬轴承钢中使用和生产量最多的牌号,被世界广泛采用.但是白点敏感性强,焊接性能较差.
用途:用于制作各种轴承套圈和滚动体.例如:制作内燃机、电动机车、汽车、拖拉机、机床、轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械,以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢秋、滚子和套圈.
具有高而均匀的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件.具务了轴承的耐磨性,也加强了顶也钢性.
注意：
1 轴承钢管用钢的残余铜含量（熔炼分析）应不大于0.20%。
2 氧含量在钢坯或钢材上测定。
3 盘条用钢的硫含量（熔炼分析）应不大于0.020%。
钢的分类及用途
①中、高碳（0.45～0.9%）；
②加Si→σe↑及（σs/σb）↑； ③加Mn、Si、或Cr→淬透性↑；
④加Mo、W、V细化晶粒（重要弹簧）。
•热处理：
淬火＋中温回火，回火屈氏体 42～48HRC。
•常用钢种：
表8
65；65Mn；60Si2Mn；50CrV。
5、 其它结构钢 ⑴易切削钢：
加S、Pb、Ca、P等（减摩、易断屑等），提高切削加 工性，强度次要。 ⑵铸钢（铸钢件）： •特 点：直接铸造成零件的结构钢，用于形状复杂、
表6
(2)合金调质钢
•用途及性能特点：
高强度（承受较大负荷）及高韧性（防止断裂事故）的
重要零件（如机床主轴）具有良好的综合力学性能。
•合金化原则：
①中碳（0.30～0.5%），保证热处理后足够强度，又不致
太脆。
②加淬透性元素（Cr、Ni、Mn、Si、B），保证大截面
均一的性能。
③细化晶粒元素（V、W、Mo等）。
1、 碳素结构钢（carbon structural steel） •保证力学性能：一般用途；以型材（棒、板、型钢）供
应。 •组 织 状 态：轧后空冷、F+P；不再热处理。
•典 型 牌 号：Q235。 表3
2、低合金高强度钢（HSLA）
•添加少量合金元素（Nb、V等）起各种强化作用。 •用于重要工程结构（桥梁、压力容器等），能减轻自 重、降低成本等。 •典型牌号：Q295、Q420等。
。 ②加提高淬透性元素，Cr、Mn、Ni、B等，保证心部良
好强韧性。 ③加V、Ti、W等，阻止渗碳时晶粒长大。
•热处理特点：一般渗碳后预冷、直接淬火＋低温回火 (≥55HRC)。
•常 用 钢 种：低淬透性15(20)、20Cr； 中淬透性20CrMnMo、20MnTiB； 高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4。
滚动轴承基础知识和特征讲解
尼龙保持架
+ 重量轻 + 弹性大 + 良好的滑动性能 + 良好的自润滑性能
–
运行温度 < +120 °C
黄铜保持架
+ 强度极高 + 极高的防震抗加速性能
+
适合与循环油润滑相关的 超高速运转
– 价格相对昂贵
密封盖
滚动轴承的密封
低摩擦密封圈
密封圈
-Z和-2Z
-RZ和-2RZ
-RS1和-2RS1
污物排除
6008 NU2208 81102 81102 81102 81102
C3 ECP TN TN
组件 轴圈 座圈
型号系统的使用方法
外径 (D)
滚动轴承的类型代号
0—双列角接触球轴承 1—自动调心球轴承 2—调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3—单列圆锥滚子轴承 4—双列深沟球轴承 5—推力球轴承 6—单列深沟球轴承 7—单列角接触球轴承 8—推力圆柱滚子轴承 N—圆柱滚子轴承。在N后面加上另一个或更多的字母来
间，它的形状、大小和数量直接决定轴承的承 载能力。 保持架将滚动体均匀的分隔开，引导其在正确 的轨道上运动。
深沟球轴承组成
密封圈 外圈
钢球
保持架
内圈 密封圈
滚动体的类型
球
球面滚子 (对称形)
球面滚子 (非对称形)
圆柱滚子
滚针
圆锥滚子
保持架的功能
分离各个滚动体，防止滚动 体直接接触，使摩擦和热量 生成降到最低。
DF
DT
DB
成对安装的角接触轴承以承受径向载荷为主的径向、轴向的 联合载荷，也可承受纯径向载荷。串联配置的轴承只能承受 单一方向的轴向载荷。其他两种配置则可承受任意方向的轴 向载荷。
滚动轴承的材料
滚动轴承的材料滚动轴承是一种常见的机械零部件，它通过滚动体在内圈和外圈之间滚动，从而减少摩擦和支撑旋转轴。
而滚动轴承的性能和寿命很大程度上取决于所选用的材料。
不同的工作环境和使用要求需要选择不同的轴承材料，下面将介绍几种常见的滚动轴承材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是制造滚动轴承最常用的材料之一。
常见的轴承钢材包括碳素钢、合金钢和不锈钢。
碳素钢价格低廉，硬度高，但耐腐蚀性差；合金钢在碳素钢的基础上添加了其他合金元素，具有更好的耐磨性和耐腐蚀性；不锈钢则具有良好的耐腐蚀性能，适用于潮湿或腐蚀性环境。
钢材制成的轴承具有较高的强度和硬度，适用于高速、高负荷的工作环境。
2. 陶瓷材料。
陶瓷材料因其高硬度、耐磨性和耐腐蚀性而被广泛应用于滚动轴承制造。
常见的陶瓷材料包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷和硼化硅陶瓷。
氧化铝陶瓷具有优异的耐磨性和热稳定性，适用于高速、高温的工作环境；氮化硅陶瓷具有较高的强度和耐磨性，适用于高速、高负荷的工作环境；硼化硅陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，适用于超高速、超高温的工作环境。
陶瓷材料制成的轴承具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适用于特殊工况下的使用。
3. 聚合物材料。
聚合物材料因其良好的自润滑性和减震性而被应用于滚动轴承制造。
常见的聚合物材料包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰亚胺（PI）和聚酰胺（PA）。
PTFE具有优异的自润滑性和耐磨性，适用于低速、高负荷的工作环境；PI具有较高的耐热性和耐化学性，适用于高温、腐蚀性环境；PA具有良好的耐磨性和减震性，适用于高速、低噪音的工作环境。
聚合物材料制成的轴承具有良好的自润滑性和减震性，适用于对润滑要求较高的工作环境。
4. 复合材料。
复合材料是将两种或两种以上的材料通过一定的工艺方法结合而成的新材料，具有各种材料的优点。
常见的复合材料包括金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
金属基复合材料具有较高的强度和硬度，适用于高速、高负荷的工作环境；陶瓷基复合材料具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适用于特殊工况下的使用。
轴承检测报告
在轴承内圈端面选择七个点进行硬度检测。
样件表面硬度检测结果
序号 HRC 1 58 2 58 3 57 4 58 5 58 平均 58
检验单
六、对比分析
将样件化学元素含量、硬度值与标准值进行对比
化学成分对比结果
C GCr15 样件 （平均值） 0.95~1.05 0.873 Si 0.15~0.35 0.213 Mn 0.25~0.45 0.328 Cr 1.04~1.65 1.52 Mo ≤0.10 ＜0.0050 Ni ≤0.30 Cu ≤0.25 P ≤0.025 S ≤0.025
Co 0.0068
0.0071 0.0068 0.0069 0.0068 0.0069 0.0071 0.0069 Bi ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300 ＜0.0300
Cu 0.0522
0.0534 0.0508 0.0517 0.0508 0.0512 0.0521 0.0517
用于壁厚≤12mm、外径≤250mm的滚动轴 承套圈，或直径≤22mm的圆锥、圆柱、球 面滚子及全部尺寸的滚针。也可用于模具、 量具、木工刀具及高弹性极限、高疲劳强 度的机械零件。 用于壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴 承套圈、直径>50mm的钢球及直径 >22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺 寸的滚针。 适于制造大尺寸范围的滚动轴承套圈及钢 球、滚柱等。 制造壁厚达20mm的滚动轴承套圈，其滚 动轴承件的尺寸范围也扩大。
Cr 1.51
1.52 1.52 1.51 1.51 1.51 1.52 1.52 B 0.0011 0.0011 0.0012 0.0010 0.0012 0.0012 0.0011 0.0011
钢材的基本知识
1.0
DS（大颗 不作要求 粒
不作要求
微观夹 非金属夹
杂物
杂物类型
合格级别 不大于
A（硫化 物
B（氧化 铝
C（硅酸 盐
D（点状 不变形
DS（大颗 粒
C&U2 细系 2.0
粗系 1.5
1.5
1.0
0
0
1.0
0.5
平均不得超过 1.0级
C&U3 细系 粗系 2.0 1.5
C&U4 细系 2.0
粗系 1.5
轴承钢生产企业对比
序号 轴承钢生产企业名称
1 宝钢集团上海五钢有限公司 （宝钢）
2 西宁特殊钢股份有限公司 （功勋牌）
3 江阴兴澄特种钢铁有限公司 （兴澄）
4 抚顺特殊钢股份有限公司 （抚顺）
5 大连金牛股份有限公司（金 牛）
6 北兴特殊钢股份有限公司 （北满）
7 大冶特殊钢股份有限公司 （冶钢）
• 5、高标准高要求的材料也已在开发，目前与上海 宝钢签订了52100热轧冷热和高纯度轴承钢
集团各类钢材使用情况；
• 人本C$U1钢种: • 本产品于2006年与钢厂开发的中大型号轴承用钢产
品,本产品主要用于杭州区域的中大型号电机产品使 用,钢材标准高于国标, 产品比较稳定,性能良好,目前 有中大型号的产、圆锥产品和摩托车产品在使用。 • 人本C$U2钢种 • 该产品是人本集团最早与钢厂签订的用钢标准，原先 标准号：JX114-2003，是2003年与江阴兴澄特殊钢 铁有限公司签订的(现已改版为JX114-2006-01也是目 前人本集团使用最多的产品。目前主要为中小型电机 轴承使用，温州区域两个工厂百分之百使用，杭州区 域重点产品使用如电机公司的6309和中型公司的 6310、6311、6312也是百分百使用。该产品质量稳 定，性能好。此产品高于其它企业的协议标准。
轴承钢类别
轴承钢类别
1. 普通碳轴承钢
普通碳轴承钢是最基本的一种轴承钢，主要由碳和少量的硅、锰、磷、硫等元素组成。
其特点是硬度高、强度大、耐磨损性好，适用于一般负载和速度较低的轴承。
这种轴承钢的价格较低，广泛应用于家用电器、汽车、农机等领域。
2. 高碳轴承钢
高碳轴承钢的碳含量更高，通常在0.5%以上，硬度和强度比普通碳轴承钢更高。
这种钢材适用于高速、高负载的轴承，有良好的耐磨性和抗疲劳性能。
高碳轴承钢通常用于工业机械设备、航空航天和汽车领域。
3. 淬火轴承钢
淬火轴承钢是一种热处理后的特殊轴承钢，具有高硬度、高强度和较好的耐磨性。
它的主要特点是在高温下保持稳定的性能，适用于高温、高速和高负载的工作环境。
淬火轴承钢广泛应用于涡轮机械、发动机和船舶等高要求的领域。
4. 不锈钢轴承钢
不锈钢轴承钢是一种耐腐蚀性能好的轴承钢，主要由铬、镍等合金元素组成。
不锈钢轴承钢不易生锈，适用于潮湿、腐蚀性环境下的工作条件。
它常用于食品加工、医疗设备和化工装备等领域。
5. 铬钼合金轴承钢
铬钼合金轴承钢是一种添加了铬和钼等合金元素的轴承钢，具有较高的硬度和耐磨性。
它适用于高速、高负载的工作条件，具有较好的抗疲劳性能。
铬钼合金轴承钢通常用于风力发电机、齿轮传动和汽车零部件等领域。
总的来说，轴承钢是一种多种类别、多功能的特殊钢材，不同的轴承钢具有不同的化学成分和性能特点，适用于不同的工作环境和要求。
选择合适的轴承钢对于延长轴承寿命、提高设备性能至关重要。
希望本文对您了解轴承钢有所帮助。
滚动轴承钢.
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库金属材料与热处理课程滚动轴承钢主讲教师：王仙萌西安航空职业技术学院滚动轴承钢所谓滚动轴承钢是指专门用于制造滚动轴承的钢。
滚动轴承是一种高速转动的零件，工作时接触面积很小，不仅有滚动摩擦，而且有滑动摩擦，承受很高、很集中的周期性交变载荷，常见失效形式是接触疲劳损伤或断裂。
因此要求滚动轴承钢应满足以下性能要求：具有高而均匀的硬度；具有高的弹性极限和接触疲劳强度；具有足够的韧性和一定的抗腐蚀能力；具有足够的淬透性，以满足大尺寸滚动轴承的要求。
一、化学成分特点滚动轴承钢是一种高碳低铬钢，含碳量为0.95％-1.10％，含铬量为0.4％-1.65％。
高碳可保证有高的淬硬性，同时可形成铬的碳化物强化相。
铬的主要作用是增加钢的淬透性,使淬火、回火后整个截面上获得较均匀的组织。
铬可形成合金渗碳体（Fe·Cr）3C，加热时降低过热敏感性，得到细小的奥氏体组织。
溶入奥氏体中的铬，又可提高马氏体的回火稳定性。
高碳低铬的滚动轴承钢，经正常热处理后获得较高且均匀的硬度、强度和较好的耐磨性。
二、热处理特点以GCr15轴承钢制作某产品的柱塞套（如下图）为例，分析其热处理工艺规范。
技术要求：硬度指标：60～65HRC。
金相组织为隐针马氏体。
1．滚动轴承的加工工艺路线下料→毛坯锻造→预先热处理 → 粗机械加工 → 最终热处理 → 精加工 →成品检验2．热处理工艺曲线（如下图）及分析预先热处理是正火、球化退火，钢经下料、锻造后的组织是索氏体+少量粒状二次滲碳体，硬度为255~340HB ，正火后采用球化退火的目的在于获得粒状珠光体组织，调整硬度（207~229HB ）便于切削加工及得到高质量的表面。
一般加热到790~810℃烧透后再降低至710~720℃保温3~4h ，使组织全部球化。
最终热处理为淬火+冷处理+低温回火，淬火为获得极细的马氏体，满足硬度要求。
冷处理是使残留奥氏体继续转变为极细的马氏体，然后立即进行回火（经150~160℃回火2~4h ），以去除应力，提高韧性和稳定性，图1 GCr15精密柱塞套（仅标注部分尺） 图2 GCr15钢热处理工艺曲线此时组织为极细的回火马氏体、分布均匀细小的粒状碳化物（5％~10％）以及少量残余奥氏体（5％~10％），硬度为62~66HRC。
轴承钢 分类
轴承钢分类轴承钢是一种广泛应用于机械设备中的特殊材料，它具有高强度、耐磨性好、耐高温性能优异等特点，因此被广泛应用于汽车、机械制造、航空航天等领域。
根据不同的材料成分和热处理工艺，轴承钢可以分为多个不同的分类。
一、碳素轴承钢碳素轴承钢是一种含有较高碳含量的轴承钢。
它具有良好的切削性能和淬透性，可以通过热处理获得高硬度和高强度。
碳素轴承钢主要用于制造小型轴承和低负荷的轴承等。
二、合金轴承钢合金轴承钢是在碳素轴承钢的基础上加入一定比例的合金元素，如铬、锰、硅等。
合金元素的加入可以提高轴承钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
合金轴承钢具有较高的强度和韧性，适用于制造大型和重载轴承。
三、不锈钢轴承钢不锈钢轴承钢是一种具有良好耐腐蚀性能的特殊轴承钢。
它主要由铬、镍等合金元素组成，具有抗腐蚀、耐高温等优点。
不锈钢轴承钢广泛应用于化工、食品加工等有特殊要求的领域。
四、高温轴承钢高温轴承钢是一种适用于高温工作环境的特殊钢材。
它具有较高的耐热性和耐氧化性能，可以在高温下保持较好的力学性能。
高温轴承钢广泛应用于航空航天、电力等高温领域。
五、特殊用途轴承钢除了以上几种常见的轴承钢外，还有一些特殊用途的轴承钢。
例如，用于低温环境的低温轴承钢、用于高速旋转的高速轴承钢、用于特殊腐蚀环境的耐腐蚀轴承钢等。
这些特殊用途的轴承钢根据具体的使用要求和工艺特点，具有各自独特的材料成分和特性。
轴承钢根据材料成分和热处理工艺的不同可以分为碳素轴承钢、合金轴承钢、不锈钢轴承钢、高温轴承钢和特殊用途轴承钢等多个不同分类。
这些不同分类的轴承钢具有各自独特的特点和应用领域，为不同行业的机械设备提供了高性能和可靠的轴承材料。
随着科技的进步和工艺的改进，轴承钢的性能将会不断提高，为各行各业的发展提供更加可靠的支持。
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滚动轴承钢
滚动轴承钢按使用特点可分为：高碳铬轴承钢（全淬透型轴承钢）、渗碳轴钢（表面硬化型轴承钢）、不锈轴承钢和高温轴承钢四大类。
一、高碳铬轴承钢
1．高碳铬轴承钢的牌号、特性及及用途
高碳铬轴承钢具有高的接触疲劳强度和耐磨性能，许多牌号属全淬透型钢，如GCr15
GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。
但由于有的轴承需要心部具有良好韧性而表面需要高硬度，因而又发展出限制淬透性轴承钢，如GCr4。
①GCr15（全淬透型钢）GCr15是高碳铬轴承钢的典型钢种，在淬火、回火后有高的硬度、
耐磨性和接触疲劳强度。
其热加工性能和可加工性良有好，淬透性适中，但焊接性差。
GCr15的白点敏感性大，但当采用真空脱气精炼的轴承里，此缺陷可消除。
用于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈，或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。
也可用于制造模具、量具和木工刀具及高弹性极限、高疲劳强度的机械零件。
②GCr15SiMn（高淬透型钢）在GCr15钢的基础上提高硅、锰含量，因而淬透性、弹性极
限、耐磨性均比GCr15好。
由其制作的滚动轴承件的使用温度不宜超过180℃。
用于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。
其他用途与GCr15相同。
③GCr15SiMo（高淬透型钢）在GCr15基础上增加含硅量，添加了钼。
其淬透性高，耐磨
性好，疲劳强度高、综合性能良好。
适于制造大尺寸范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。
④GCr18Mo（高淬透型钢）在GCr15基础上加入质量分数0.15%~0.25%的钼，并提高了含
各量，因而淬透性、耐磨性均提高警惕。
可进行下贝氏体等温淬火，达到与马氏体淬火相近的硬度和耐磨性，而且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提高，因而提高了钢的综合力学性能和寿命。
可制造壁厚达20mm的滚动轴承套圈，其滚动轴承件的尺寸范围也扩大。
⑤GCr4（限制淬透型钢）GCr4是低淬透性滚动轴承钢，用体积感尖加热、表面淬火回火
后，具有GCr15全淬透型轴承钢和低碳合金渗碳钢的性能。
淬火后表面硬度高，表面耐耐性好，抗疲劳性能好，心部硬度只有35~40HRC，韧性好、抗冲击。
主要用于制造各种尺寸、受载荷不大的滚动轴承套圈及滚子。
2．高碳铬滚动轴承钢的化学成分及力学性能
高碳铬滚动轴承钢的化学成分
高碳铬滚动轴承钢的力学性能
3.高碳铬滚动轴承的热加工及热处理
二、渗碳轴承钢和高温渗碳轴承钢
1．牌号、特性及用途
渗碳轴承钢和高温渗碳轴承钢的牌号、特性和和用途：
①G20CrMo G20CrMo钢为低合金渗碳钢，经过渗碳、淬火、回火之后，表层硬度较
高、耐耐性较好，而心部硬度低，韧性好。
适于制作耐冲击载荷的机械零件，如汽车齿轮、活塞杆、螺栓、滚动轴承等。
②G20CrNiMo G20CrNiMo钢有良好的塑性、韧性和强度。
渗碳或碳氮共渗后，其疲
劳强度比GCr15高很多，淬火后表面耐磨性与GCr15相近，二次淬火后表面耐磨性比GCr15高很多，而心部韧性好。
用于制作受冲击载荷的汽车轴承及其他用途的中小型轴承，也可制作汽车、拖拉机用的齿轮及钻探牙轮钻头的牙爪及牙轮体。
③G20CrNi2Mo G20CrNi2Mo钢的表面硬化性能中等，其冷加工、热加工塑性较好，
可制成棒材、板材、钢带及无缝钢管。
适于制作汽车齿轮、活塞杆、圆头螺栓、万向接头及滚动轴承等。
④G20Cr2Ni4 G20Cr2Ni4钢是常用的渗碳合金结构钢。
渗碳、淬火、回火后，其表面
有高硬、高耐磨性及高接触疲劳强度，而心部有良好的韧性，可承受强烈冲击载荷。
其焊接性中等，焊前需预热至150℃。
G20Cr2Ni4对白点有敏感性，有回火脆性。
用于制作耐冲击载荷的大型轴承，如轧钢机轴承，也用于制作坦克、推土机上的轴、齿轮等。
⑤G20Cr2Mn2Mo G20Cr2Mn2Mo钢是优质低碳合金钢，渗碳、淬火、回火后有相当
高的硬度、耐磨性和高接触疲劳强度，同时心部又有较高的韧性。
与G20Cr2Ni4
相比，基本性能相近，工艺性各有特点。
用于制作特大型轴承。
⑥G13Cr4Mo4Ni4V(高温渗碳轴钢) G13Cr4Mo4Ni4V钢是在高温下使用的低碳渗碳合
金钢，经渗碳、淬火、回火后，具有高的接触疲劳强度、冲击韧度和断裂韧度，特
别适合用于高Dn①值时用的耐冲击轴承。
用于制作航空发动机的高温轴承或其他
行业使用的耐高温、耐冲击轴承。
①D——轴承直径(mm)；n——主轴速度(r/min)
2.化学成分
3.力学性能
渗碳及高温渗碳轴承钢的力学性能
注：ó-
2.试验在JPM-T型接触疲劳试验机上进行接触应力为2452MPa.
④G20Cr2Ni4渗碳轴承钢
4.渗碳轴承钢的热加工及热处理
1．高温轴承钢的牌号、特性及用途：
①Cr4Mo4V高温轴承钢Cr4Mo4V钢是含钼高速钢，用此钢制造的滚动轴承可在
316℃的高温下工作。
这种钢的尺寸稳定性较好，有较高的高温硬度和高温接触疲
劳强度。
其缺点是锻造、可加工性较差，热处理时的脱碳敏感性大。
用于制造在高
温下工作的滚动轴承套圈及滚子。
②Cr14Mo4高温不锈轴承钢Cr14Mo4高温不锈轴承钢是一种高碳高铬马氏体不锈
钢，有较高的高温硬度和良好的耐蚀性，耐磨性比Cr4Mo4V钢稍低，可加工性比
Cr4Mo4V钢好。
适合用于制造长期工作在中、低工作载荷且温度低于300℃环境中
的零件。
③W18Cr4V高温轴承钢W18Cr4V钢是通用钨系高速钢。
在500℃和600℃时，其高
温硬度仍分别保持在57~58HRC和52~53HRC的水平。
因此钢的高温硬度和热硬性
都较高。
适于制造各类切削刀具及540℃以下工作的高温轴承件。
④W9Cr4V2高温轴承钢W9Cr4V2钢的性能与W18Cr4V钢相近，但钢中的含钨量
仅为W18Cr4V钢的一半，钢中的碳化物数量减少，淬火后钢的硬度与W18Cr4V
相拟。
其磨削性能较差，应用较少。
适于制造刀具及高温轴承。
⑤GCrSiWV(GCr15SiWV)中温轴承钢GCrSiWV钢是一种空淬型钢种，具有硬度高、
耐磨性好、尺寸稳定、接触疲劳强度高等特点。
适于制造工作温度在250℃左右的
轴承件，也可用于制造柴油机油泵的油嘴偶件等。
2．化学成分及力学性能
高温轴承钢的化学成分：
高温轴承钢的力学性能：
②Cr14Mo4高温不锈轴承钢
③GCrSiWV(GCr15SiWV)中温轴承钢
3.热加工及热处理
四、不锈轴承钢
列入国家标准的不锈轴承钢有9Cr18和9Cr18Mo两个牌号。
1．特性及用途
9Cr18是高碳、高铬马氏体不锈钢，淬火后有高硬度和高耐蚀性。
9Cr18Mo是在9Cr18钢中加入钼元素发展起来的。
和9Cr18钢相比，9Cr18Mo钢淬火后的硬度和稳定性更好。
这两种不锈钢可用于制造在腐蚀环境及无润滑的强氧化气氛中工作的轴承，如船舶、化工、石油机械中的轴承及航海仪表上的轴承等，也可作为耐蚀高温轴承材料，但使用温度不能超过250℃。
此外，它们还可以用于制作医疗手术刀具。
2．化学成分及力学性能耐
注：淬火温度为1050~1060℃，淬火后以不同温度回火。
3.热加工及热处理
不锈轴承钢的导热性较差，热加工时最好采用冷装炉加热，加热速度不要太快，特别是在700℃以下时更应缓慢加热，同时还应控制较高的停锻、停轧的温度并严格控制缓冷条件。
注：①为减少残留奥氏体量，可以于-70~-80℃进行冷处理
五、无磁轴承钢70Mn15Cr2Al3WMoV2
特性及用途：
70Mn15Cr2Al3WMoV2钢是沉淀硬化型奥氏体钢，具有低磁导率、高强度、高硬度、高耐磨性等特点。
退火后其可加工性较好，是无磁轴承和无磁模具的优良材料，也可用于制造要求强度高、耐磨、无磁的电子零件。