軸承內外圈滾道和滾動體在很高的接觸應力作用下進行相對滾動運動，一般接觸應力在1000 ～ 4000MPa 之間，同時軸承內部不可避免地存在著滑動摩擦和滾動摩擦，因此制造軋機軸承的材料必須具有以下特性：接觸疲勞強度高，硬度高，耐磨性好，組織穩(wěn)定性好，純凈度高，加工性能好。
1.1.1 高碳鉻軸承鋼
高碳鉻軸承鋼是含鉻1.30 ～ 1.65% 的高碳合金鋼，其特點是：熱處理后的顯微組織比較均勻穩(wěn)定、硬度高而均勻、耐磨性好、接觸疲勞強度高、具有良好的尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性。這種鋼可以滿足在一般工況條件下運轉的軸承使用要求。常用高碳鉻軸承鋼的牌號是GCr15 和GCr15SiMn，這兩種鋼的性能基本相同，但GCr15SiMn 鋼的淬透性比GCr15 鋼好， 因此對于較大尺寸的軸承零件采用GCr15SiMn鋼，由于GCr15SiMn 鋼的裂紋敏感性較大，沖擊韌性差，對于大壁厚的軋機和礦山軸承還不能完全滿足使用要求，鐵道部首先提出客車軸承不允許使用GCr15SiMn 鋼，對于大壁厚的軋機和礦山機械軸承在承受沖擊載荷大的條件下，GCr15SiMn 鋼也限制使用。現(xiàn)已開發(fā)出GCr18Mo GCr15SiMo 等高淬透性鋼，其性能比GCr15SiMn 鋼優(yōu)越，可在鐵路軸承，軋機軸承，礦山機械軸承上替代GCr15SiMn鋼使用。高碳鉻軸承鋼的使用范圍列于表1.1.1。
鋼號
使用范圍
套圈
鋼球
滾子
GCr15
有效壁厚≤ 12
直徑≤ 30
直徑≤ 22
GCr15SiMn
有效壁厚＞ 12
直徑＞ 30
直徑＞ 22
GCr18Mo
有效壁厚＞ 15
直徑＞ 80
直徑＞ 50
1.1.2 滲碳鋼
用于制造滾動軸承零件的滲碳鋼主要是低碳鋼和優(yōu)質低碳合金結構鋼。用這類鋼制造的軸承零件，經(jīng)滲碳、淬火、回火等熱處理工序后，表面具有很高的硬度（硬度≥ HRC60）和一定的耐磨性以及較高的抗接觸疲勞強度，而芯部又具有良好的韌性，一定的強度和硬度（硬度HRC35-45）。滲碳軸承鋼特別適宜于制造在沖擊載荷條件下工作的和尺寸較大的軸承。常用的滲碳軸承鋼牌號是G20Cr2Ni4A、G20CrNi2Mo， 其中G20Cr2Ni4A 主要用于承受重載、沖擊的大型特大型滾動軸承，G20CrNi2Mo 主要用于承受沖擊載荷的中小型滾動軸承。
