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100Cr6是用量的軸承鋼，其改性型“100Cr6mod"可通過(guò)純凈度優(yōu)化、熱穩(wěn)定化和特殊性能變體精準(zhǔn)匹配不同工況，如從-40℃低溫到200℃以上高溫，大幅提升壽命與可靠性。

100Cr6mod 改性高碳鉻軸承鋼全面技術(shù)資料

一、牌號(hào)定位與"mod"的確切含義

100Cr6（材料號(hào) W-Nr. 1.3505）是符合 EN ISO 683-17（舊 DIN 17230）的高碳鉻全淬透軸承鋼，是用量的滾動(dòng)軸承鋼，對(duì)應(yīng)美國(guó) AISI/SAE 52100（ASTM A295）、日本 JIS SUJ2、英國(guó) BS 535A99/EN31、中國(guó) GB/T 18254 GCr15。牌號(hào)中"100"表示平均含碳量約 1.0%，"Cr6"指鉻含量約 1.5%（按德國(guó)舊制以鉻的碳化物配比折算）。

需要先說(shuō)明："100Cr6mod"并非任何標(biāo)準(zhǔn)登記的獨(dú)立牌號(hào)，而是工業(yè)界對(duì)"改性型 100Cr6"的通稱，實(shí)際存在三類不同指向，采購(gòu)時(shí)必須問清：

1. 純凈度/淬透性改良型——在標(biāo)準(zhǔn)成分窗口內(nèi)收緊控制（提 Si、Mn 至中上限，加 Ni、Mo 微合金化，降 P、S、O），用于大截面與重載工況，接近 GCr15SiMn 的思路；

2. 熱穩(wěn)定改型（德系軸承行業(yè)約定）——100Cr6 基準(zhǔn)型使用溫度 ≤120℃；-SO 經(jīng)高溫回火穩(wěn)定化，硬度 62 HRC，可用于 ≤150℃；-S1 硬度 62 HRC，可用于 >200℃；-S1B 為貝氏體淬火，使用溫度 >200℃ 且裂紋傾向顯著降低；

3. 特殊性能變體——如 Ovako 803J（韌性優(yōu)化、抗裂紋擴(kuò)展，P≤0.015%、S≤0.008%、可加 Ni 0.10–0.25%）、803D（控硫 0.015–0.030% 改善切削性）；另外 100CrMnSi6-4 經(jīng)碳氮共滲，表層殘余奧氏體高，硬度可達(dá) 66 HRC，專為潤(rùn)滑不良、易污染的工況設(shè)計(jì)。

元素作用：C 保證淬火后高硬度馬氏體基體并形成足夠碳化物，直接決定耐磨性與接觸疲勞強(qiáng)度；Cr 顯著提高淬透性，溶入滲碳體形成更硬的 (Fe,Cr)?C，提升抗回火軟化能力；Mn 輔助淬透與脫氧，過(guò)量會(huì)增加殘余奧氏體；Si 固溶強(qiáng)化、提高回火抗力，但 >0.35% 易在緩冷時(shí)沿晶析出碳化物。

最關(guān)鍵的指標(biāo)是氧含量。按 Lundberg-Palmgren 分析，氧從 25 ppm 降至 10 ppm 可使理論 L10 壽命提升 4–6 倍——這是軸承鋼必須走 VD/VOD 真空脫氣乃至 ESR 電渣重熔的根本原因，也是"mod"改型最核心的價(jià)值所在。

三、供應(yīng)形式

100Cr6 幾乎覆蓋全部鋼材形態(tài)：線材/盤條（Φ5.0–42 mm，冷鐓與鋼絲原料，超純凈線可做到成分波動(dòng) ±0.01%、氧<8 ppm、Ti 夾雜 <5 μm）、熱軋/鍛制圓鋼（Φ25–300 mm 常見，大鍛材可達(dá) Φ80–1200 mm，鍛造比 ≥4:1）、冷拉精棒/磨光棒（Φ6–60 mm，公差可至 ±0.015 mm）、板材與帶卷（精密冷軋帶 precidur® 用于圓鋸片、刀片、模具墊片）、鍛件（模鍛件、鍛軸 500–5000 mm、軋制環(huán)件外徑 Φ250–2000 mm，等溫正火交付）、鋼管（外徑 25–180 mm、壁厚 3.5–20 mm 的軸承套圈用無(wú)縫管），以及鋼絲（Φ0.02–4.00 mm）。交貨狀態(tài)包括熱軋/鍛制退火、不退火、剝皮、冷拉、磨光、預(yù)硬化（HRC 30–35）等。

四、熱處理工藝

關(guān)鍵相變點(diǎn)：Ac1 755℃、Acm 850℃、Ms 300℃、Mf 85℃。

• 熱加工/鍛造：1100–850℃（部分規(guī)范 1050–850℃），鍛后空冷至 700℃ 后砂冷，防止白點(diǎn)。100Cr6 對(duì)白點(diǎn)敏感、易脫碳，加熱須用保護(hù)氣氛。

• 正火：870–900℃ 空冷，消除網(wǎng)狀碳化物與帶狀偏析；需細(xì)化晶粒度時(shí)可至 930–950℃。

• 球化退火（+AC）：770–800℃ 保溫后以 10–20℃/h 緩冷至 600℃ 再空冷，硬度 ≤207 HBW（冷作后 +AC+C 可達(dá) ≤241 HBW）。這是切削加工前必經(jīng)狀態(tài)。

• 等溫退火（+I）：800℃ 快冷至 720℃ 等溫后空冷，HB ≤210–220。

• 去應(yīng)力退火（+SR）：600–650℃ 爐冷，粗加工后、最終熱處理前進(jìn)行，控制淬火變形。

• 淬火：小截面 800–830℃ 水冷（可得 66 HRC）；常規(guī) 830–870℃ 油淬（油溫 40–60℃，得 64 HRC）；亦可用聚合物或 500–550℃ 鹽浴分級(jí)。禁止隨意水淬，極易開裂。

• 回火：150–180℃（規(guī)范 850–860℃ 油淬 +160℃×2 h，組織為回火馬氏體）。溫度—硬度對(duì)應(yīng)關(guān)系：100℃→65 HRC、150℃→64、200℃→63、250℃→59、300℃→57、350℃→54、400℃→51、500℃→44。

• 下貝氏體等溫淬火：855–875℃ 加熱后 220–240℃ 硝鹽浴等溫 3–4 h，得 58–62 HRC，變形極小、強(qiáng)韌性配合好，適合大型軸承零件，必要時(shí)再 260℃ 回火 2.5 h。

• 奧氏體晶粒度控制：830℃→8–9 級(jí)，900℃→7 級(jí)，1000℃→4–5 級(jí)。過(guò)熱會(huì)急劇粗化晶粒并增加殘余奧氏體，顯著降低韌性。軸承用鋼通常有意保留 5%–15% 殘余奧氏體，反而能延長(zhǎng)滾動(dòng)疲勞壽命。

疲勞極限約 900–1100 MPa（10? 次），接觸疲勞 L10 壽命 ≥1.2×10? 次（4.2 GPa 接觸應(yīng)力），磨損率 ≤0.8 mg/m（ASTM G99），時(shí)效變形 ≤0.002 mm/100 mm（200℃/100 h）。

淬透性是選型硬約束：850℃ 油淬時(shí)，?20 mm 圓鋼全截面可達(dá) 65 HRC；?30 mm 心部降至 58–59 HRC；?40 mm 心部?jī)H 50–52 HRC。油淬臨界直徑 Dc 約 55 mm（心部 ≥62 HRC）。這就是大截面必須改用 100CrMnMo7-3、100CrMo7 或滲碳鋼 18CrNiMo7-6 的原因。

六、物理性能（常溫）

密度 7.81–7.83 g/cm3；彈性模量 190–210 GPa（縱向 210、切向 80）；剪切模量 80 GPa；體積模量 140 GPa；泊松比 0.27–0.30；熱導(dǎo)率 33.0–46.6 W/(m·K)；比熱容 460–475 J/(kg·K)；電阻率 0.19–0.22 μΩ·m；線膨脹系數(shù) 11.4–12.3×10??/K（20–100℃）、13.8（20–300℃）、14.7（20–700℃）；熔點(diǎn)約 1424–1520℃；鐵磁性，居里點(diǎn)約 750℃；熱擴(kuò)散率約 11.8 mm2/s。

七、應(yīng)用領(lǐng)域

• 滾動(dòng)軸承（主戰(zhàn)場(chǎng)）：壁厚 ≤12 mm、外徑 ≤250 mm 的套圈，直徑 ≤50 mm 的鋼球，直徑 ≤22 mm 的圓錐/球面滾子，以及全部尺寸的滾針

• 汽車工業(yè)：輪轂軸承單元（可達(dá) ABEC-7 精度）、變速箱齒輪銷與軸、CV 等速萬(wàn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)軸承、渦輪增壓器部件

• 風(fēng)電與重載：主軸軸承、變槳軸承滾道（-40℃ 低溫沖擊達(dá)標(biāo)）、起重機(jī)與挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)支承、軋機(jī)支承輥軸承

• 機(jī)床與精密儀器：電主軸軸承（M 系列球與套圈即用 100Cr6）、高精度主軸軸承（旋轉(zhuǎn)精度 ≤0.5 μm）、滾珠絲杠支承軸承

• 通用機(jī)械：萬(wàn)向聯(lián)軸器十字軸頸與滾針、液壓柱塞與導(dǎo)向銷、泵閥耐磨件、內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)車/拖拉機(jī)/鉆探機(jī)/礦山機(jī)械傳動(dòng)軸上的鋼球滾子軸套

• 工具與模具：量具、冷作模具、木工刀具、圓鋸片與刀片（102Cr6 帶鋼）

八、材料優(yōu)勢(shì)與使用紅線

優(yōu)勢(shì)：① 高而均勻的硬度與優(yōu)異耐磨性；② 接觸疲勞強(qiáng)度高，是高周次循環(huán)載荷的；③ 尺寸穩(wěn)定性出色，熱處理變形小；④ 球化退火態(tài)切削性良好（相對(duì)易切削鋼 1212 約為 40%）；⑤ 合金含量低、成本可控，供應(yīng)鏈成熟、多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)互通；⑥ 可通過(guò)改型（提高純凈度、貝氏體化、熱穩(wěn)定化、碳氮共滲）精準(zhǔn)適配不同工況。

必須注意的紅線：① 不可焊接，100Cr6 明確不推薦焊接，預(yù)熱與焊后熱處理均不建議；② 對(duì)白點(diǎn)敏感、易脫碳，加熱必須保護(hù)氣氛；③ 有回火脆性傾向；④ 使用溫度受限——基準(zhǔn)型 ≤120℃，超溫須選 -SO/-S1 或高氮鋼 Cronidur 30；⑤ 大截面淬不透，超過(guò)臨界直徑必須換更高合號(hào)；⑥ 風(fēng)電齒輪箱軸承的白蝕裂紋（WEC）失效與粗大"餅狀"MnS 夾雜直接相關(guān)，對(duì)高可靠性場(chǎng)合應(yīng)要求低硫、控夾雜形態(tài)甚至 ESR 電渣重熔料。