軸承用鋼是所有合金鋼中質(zhì)量要求檢驗(yàn)嚴(yán)格、項(xiàng)目繁多的鋼種之一。世界上公認(rèn)為軸承鋼的制造水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的冶金水準(zhǔn)。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，軸承鋼的性能在不斷改進(jìn)，人們對(duì)軸承鋼的使用條件及要求日益嚴(yán)格，也更為苛刻。根據(jù)軸承的性能特點(diǎn)不同，所使用用途和工作環(huán)境也不同,因此，除了大量生產(chǎn)的高碳鉻軸承鋼外,還研發(fā)了滲碳軸承鋼、中碳軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼以及氮碳共滲和純凈鋼等系列鋼種。
高碳鉻軸承鋼是軸承鋼中具代表的鋼種，各國(guó)對(duì)之都有專用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
例如, 納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/FDIS683-17中，高碳鉻軸承鋼的鋼種有: 100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。
美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)ASTM A295高碳鉻軸承鋼中，包括:52100、5195、UNSK19526、1070M、5160。此外,美國(guó)對(duì)高淬透性的高碳鉻軸承鋼,另有專用標(biāo)準(zhǔn) ASTM A485,其包括的鋼種有: Grade1~Grade4、100CrMnSi4-4、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。
中國(guó)鋼材標(biāo)準(zhǔn)中的高碳鉻軸承鋼(GB/T18254-2002)中包括的鋼種有: GCr15、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。
滲碳軸承鋼的表面經(jīng)滲碳處理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的韌性,能承受較大的沖擊。這類鋼的高溫度一般在200℃以下。這類鋼的產(chǎn)量,在中國(guó)約占軸承鋼總產(chǎn)量的3%，而在美國(guó)占到30%左右。ISO/FDIS683-17中的滲碳軸承鋼鋼種有20Cr3、20Cr4、20MnCr4-2、17MnCr5、19MnCr5、15CrMo4、20CrMo4、20MnCrMo4-2、20NiCrMo2、20NiCrMo7、18CrNiMo7-6、16NiCrMo16-5。滲碳軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)GB/T3203-82中的鋼種有: G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。G20CrMo鋼經(jīng)滲碳、淬回火后,表層具有較高硬度和耐磨性,達(dá)到軸承材料基本要求。心部硬度較抵,有較好的韌性,適用于制作耐受沖擊負(fù)荷的零部件，另外還具有較高的耐熱性。它的性能與美國(guó)4118H的性能相近似。G20CrNiMo鋼經(jīng)滲碳或碳氮共滲后，具有明顯優(yōu)于GCr15鋼的接觸疲勞壽命,其表面耐磨性與GCr15鋼相近，心部有足夠的韌性。該鋼種還具有良好的淬透性，是制作耐沖擊負(fù)荷軸承的良好鋼種,它的性能與美國(guó)8620H的相近。G20CrNi2Mo鋼具有中等表面硬化性,它比G20CrNiMo鋼更具良好的淬透性和綜合力學(xué)性能。適用于制作鐵路火車滾動(dòng)軸承的套圈,還可制作汽車的齒輪。它的性能與美國(guó)的4320H相近。G20Cr2Ni4鋼滲碳后表面具有相當(dāng)高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度,同時(shí)具有良好心部韌性,能耐強(qiáng)烈的沖擊負(fù)荷。但在使用中對(duì)白點(diǎn)形成敏感,易出現(xiàn)回火脆性。適合制作耐沖擊負(fù)荷的大型軸承。G10CrNi3Mo是一種合金含量相對(duì)高的、高淬透性的表面滲碳鋼。因其含碳量較低,心部硬度不高于32~38HRC，它的性能與美國(guó)的9310H相近。
G20Cr2Mn2Mo鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性及工藝性能與G20Cr2Ni4鋼的性能相似,其滲碳速度快,易達(dá)飽，而且滲碳表面易形成粗大粒碳化物，主要用于制造工作在高沖擊負(fù)荷下的特大型和大中型軸承。
為適應(yīng)化工、石油、造船、食品工業(yè)等的需要而研發(fā)的不銹軸承鋼, 主要用于制造工作在腐蝕環(huán)境下的軸承及某些零部件,也可用于制造儀器、儀表用的低摩擦、低扭矩微型精密軸承。不銹軸承鋼主要有:中、高碳馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼等。為滿足軸承的硬度要求,多采用馬氏體不銹鋼。
ISO/FDIS683-17中的不銹軸承鋼的鋼種有: X47Cr14、X65Cr14、X108CrMo17 (相當(dāng)于ASTM440C)、X90CrMoV18-1。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A756中的不銹軸承鋼有:440C和440CMOD。中國(guó)的不銹軸承鋼GB3086標(biāo)準(zhǔn)中的鋼種為9Cr18 (相當(dāng)ASTM440C)和9Cr18Mo。
隨著航空、航天工業(yè)的迅猛發(fā)展，用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、燃汽輪機(jī)和宇航飛行器的軸承制造要求越來(lái)越高,軸承的工作溫度日漸攀高,甚至高于300℃。這樣,適于需求的高溫軸承鋼應(yīng)運(yùn)而生。這些高溫軸承鋼的特點(diǎn)有：較高的高溫硬度(大于50HRC)和尺寸穩(wěn)定性、耐高溫氧化性、低的熱膨脹性和高的抗蠕變強(qiáng)度，其中前兩項(xiàng)為選擇高溫軸承鋼材料的主要指標(biāo)。高溫軸承鋼分為:高溫不銹軸承鋼、高溫高速工具鋼和高溫滲碳軸承鋼。ISO/FDIS683-17中入標(biāo)的高溫軸承鋼的鋼種有:80MoCrV42-16、X82WmoCrV6-5-4、X75WCrV18-4-1。美國(guó)的高速工具鋼ASTM A600(1999) 標(biāo)準(zhǔn)中的T1、M2、M50等鋼種可作為高溫軸承鋼使用。中國(guó)的高溫軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)GB3086中的鋼種為: 8Cr4Mo4V和10Cr14Mo4。8Cr4Mo4V是一種含鉬(Mo)的高溫不銹鋼, 相當(dāng)于ASTMA600標(biāo)準(zhǔn)中M50鋼, M50鋼也是各國(guó)廣泛使用的一種高溫軸承鋼,具有良好的高溫硬度和高溫尺寸穩(wěn)定性,并且有抗高溫接觸疲勞性能，用以制造工作溫度在315℃以下使用的軸承，這些軸承主要用于飛機(jī)、艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)，還用于冶金、化工和原子能工業(yè)中高溫設(shè)備。10Cr14Mo4鋼是9Cr18Mo的改進(jìn)鋼種，其增加了Mo含量，而,減少了Cr含量,使其高溫硬度和耐磨性均提高,使用溫度可達(dá)480℃。中國(guó)的高溫軸承鋼系中的高速工具鋼的鋼種有Cr4Mo4V和W18Cr4V。前者相當(dāng)于美國(guó)的M50,因綜合性能優(yōu)良，合金元素含量低而廣泛使用,它在耐磨性、高溫硬度和抗氧化性等方面與10Cr14Mo4相當(dāng),作為中級(jí)高溫軸承鋼材可用于制造工作在315℃以下使用的軸承，后者相當(dāng)于ASTMA600中的T1，適用于工作在更高溫度和更高溫硬度條件下的軸承。