- 2023-11-17
- 来源: 让云
生锈是一种化学反应，本质上是金属的氧化反应。最常见的生锈现象是铁制品长期暴露在空气中和氧气发生了氧化反应，或者是被水中的氧元素侵蚀成为氧化物。
不锈钢是因为含有铬（Cr）、镍（Ni）、锰（Mn）等合金元素，才具备了抵抗腐蚀的能力，但不代表轴承不会生锈。
一、轴承钢与锈蚀
轴承钢，轴承钢又称高碳铬钢，含碳量Wc为1%左右，含铬量Wcr为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类。不锈钢是会生锈的，虽然不锈钢号称不锈，因为世界上根本就没有不生锈的钢！轴承钢除了少部分是不锈轴承钢之外，大部分是普通耐蚀性的轴承钢，所以一定会生锈。
不锈钢生锈的原因主要有几点：
1、当不锈钢表面存积其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，很容易发生电化学腐蚀，从而导致生锈。
2、当不锈钢表面附着有机物汁液(如果物蔬菜、痰等)，在水氧的作用下，会构成有机酸，时间长了，就会产生腐蚀性。
3、当不锈钢表面附着酸、碱、盐(如碱水、石灰等)，非常容易造成局部的腐蚀。
4、当空气中含有硫化物、氧化碳等(即受污染的空气)，遇到冷凝水就会形成硫酸、硝酸等，也会引起化学腐蚀。
注：常用轴承不锈钢有G95Cr18（原9Cr18）、G65Cr14Mo、G102Cr18Mo（原9Cr18Mo，美国440C，X108CrMo17）（GB/T 3086—2019《高碳铬不锈轴承钢》）和G105Cr14Mo4、 G115Cr14Mo4V（GB/T 38884—2020《高温不锈轴承钢》）。
二、耐腐蚀等级划分
金属的耐腐蚀性能高低是用其腐蚀速度来区分的，因此具体的耐蚀性等级就根据金属的腐蚀速率来界定，而腐蚀速率就以每年的腐蚀深度mm/a（毫米/年）来表示。
依据《腐蚀数据与选材手册》金属材料的耐蚀性等级分为了4级：
1级：优良，腐蚀速率＜0.05mm/a；
2级：良好，腐蚀速率为 0.05～0.5mm/a；
3级：可用，但腐蚀较重，腐蚀速率为 0.5～1.5mm/a；
4级：不适用，腐蚀严重，腐蚀速率＞1.5mm/a；
依据《金属防腐蚀手册》耐腐蚀性分成了6个大类10个等级：
完全耐腐蚀：耐腐蚀性级别1，腐蚀速度＜0.001mm/a；
相当耐腐蚀：耐腐蚀性级别2，腐蚀速度0.001～0.005mm/a；耐腐蚀性级别3，腐蚀速度0.005～0.01mm/a；
耐腐蚀：耐腐蚀性级别4，腐蚀速度，腐蚀速度0.01～0.05mm/a；耐腐蚀性级别5，腐蚀速度0.05～0.10mm/a；
尚耐腐蚀：耐腐蚀性级别6，腐蚀速度0.1～0.5mm/a；耐腐蚀性级别7，腐蚀速度0.5～1.0mm/a；
耐腐蚀性差：耐腐蚀性级别8，腐蚀速度1～5mm/a；耐腐蚀性级别9，腐蚀速度5～10mm/a；
不耐腐蚀：耐腐蚀性级别10，＞10.0mm/a；
所谓不锈钢，就是指耐蚀的程度更好的钢而已。
三、轴承钢锈蚀
金属产品极易氧化生锈，不锈钢轴承也不例外。影响轴承生锈的因素很多，如：金属材料本身的化学成分和结构；表面光洁度（氧浓度差电池腐蚀）；与金属表面接触的溶液成分及pH值；以及它所处的其它环境因素。
1、普通轴承生锈
轴承钢会如一般钢材那样，锈蚀得非常厉害（见图1工艺流体试验）。轴承钢虽然含Cr，具有一定的防锈效果，但是含Cr量太少，GCr15的含Cr量只有1.5%左右，Cr含量要接近在13%的时候，防锈效果才比较好。轴承钢中的Cr元素主要是起改善钢材的力学性质的作用，而不是用来防锈的。
图1 工艺流体侵蚀下的GCr15轴承钢
2、不锈钢轴承生锈
440C不锈钢对一般的大气腐蚀和淡水腐蚀具有中等耐腐蚀性，但相对于其他不锈钢来说，它的耐蚀性还是较差。在某些极端腐蚀环境下，如盐水、酸性或碱性环境，440C不锈钢可能会出现腐蚀（图2：盐雾试验）。
图2 盐雾试验下的440C不锈钢
轴承及其零件的防锈措施是非常有必要的，不想让轴承生锈必须做好防锈处理，或者选用非钢质的轴承。
四、总结：
轴承生锈的原因
1、湿度
空气中湿度的大小对轴承的锈蚀速度有很大的影响。在临界湿度下，金属锈蚀的速度很慢，一旦湿度超过临界湿度，金属锈蚀的速度会突然上升。钢铁的临界湿度在65％左右。由于轴承生产车间空气流动性差，加工过程中产生的热量加速磨削液、清洗液和防锈液中的水分蒸发到空气中，使车间内空气的湿度在65％以上，甚至达到80％，很容易使轴承零件产生锈蚀；
2、温度
温度对锈蚀也有很大的影响。研究表明，当湿度高于临界湿度时，温度每升高10℃，锈蚀速度提高约两倍。温差变化较大时，轴承表面产生的凝露会极大地加速锈蚀。在轴承加工过程中，由于昼夜温差或环境温差都会使轴承表面产生凝露现象，造成锈蚀；
3、氧气
轴承在存放过程中氧气可以在水中溶解，氧的浓差腐蚀现象随时可见，不同部位的溶解度会有变化。轴承叠放时氧气在重叠面中部不足，水中浓度低，边缘氧气充足，水中浓度高，锈蚀常发生在重叠面的周围边缘部分。 承锈蚀的解决方法
轴承锈蚀会对轴承的性能造成不良影响，因此为了提高轴承的寿命周期和使用效率，需采取以下措施避免轴承锈蚀：
(1)、存储在干燥环境中
在存储轴承时，应选择干燥、无尘、通风良好的库房，以避免轴承表面吸收周围的湿气，从而减少轴承锈蚀的可能性。
(2)、使用防锈剂
对于一些长期存放的轴承，可以使用防锈剂涂覆在轴承表面，起到一定的防护作用，可有效延长轴承的使用寿命。
(3)、定期加油保养
轴承在使用过程中应定期加油保养，避免在使用过程中因润滑不良产生摩擦而造成轴承损伤，也能起到一定的防锈作用。
(4)、使用环境需注意环境干燥
安装和使用轴承时，应保持环境干燥，选用合适的轴承和密封件，并定期检查密封件的密封情况，避免在使用过程中因密封不良导致轴承锈蚀。
四、联系我们
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