1.1.3 轴承钢钢种的发展概况
著名材料学家师昌绪说“设计是灵魂，材料是基础，工艺是关键，测试是保证”，因此，轴承钢材料是保证轴承具有高可靠性的关键之一。目前，我国轴承钢的种类主要有以下几种。
1）高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢GCr15是轴承钢的代表钢种，从发明以来已有百年历史，其主要成分基本没有改变，但是接触疲劳寿命提高了100倍以上，目前依然是轴承钢中产量最大的单一钢种。随着轴承服役性能要求越来越高，轴承钢中的Si、Mn和Mo等合金元素的含量也在逐步提高，氧的质量分数从30×10-6降低到了5×10-6，夹杂物长度从1mm/cm3减小到了0.0001mm/cm3，接触疲劳寿命从107提高到了108。
目前常用的高碳铬轴承钢种有G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCr18Mo、GCr15SiMo。
2）渗碳轴承钢。渗碳轴承钢是优质的低碳或中碳合金钢，具有易切削、冷加工性能好、耐冲击、渗碳后耐磨、疲劳寿命高等特点。与高碳铬轴承钢相比，渗碳轴承钢心部具有较高冲击韧性，且经渗碳热处理后表面形成残余压应力，有利于提高轴承寿命及冲击性能，非常适合制造承受较大冲击载荷的轴承。
目前常用的渗碳轴承钢种有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。
3）中碳轴承钢。对于承受较大冲击载荷的轴承，除了选用渗碳轴承钢，还可以选用中碳轴承钢。中碳轴承钢主要是中碳合金钢，用于制造有耐冲击、耐振动要求的轴承，包括掘进机及重型机床等设备上的特大型轴承。
目前常用的中碳轴承钢种有G55、G55Mn、G70Mn、G42CrMo。
4）不锈轴承钢。不锈轴承钢主要有奥氏体不锈钢、高碳铬马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等。为了满足轴承硬度和表面精度的要求，常采用高碳铬马氏体不锈钢。
目前常用的不锈轴承钢种有G95Cr18、G102Cr18Mo、G65Cr14Mo、CSS-42L、Cronidur30。其中CSS-42L（G13Cr14Co12Mo5Ni2），其典型的化学成分为0.13%C、14%Cr、12%Co、4.5%Mo、2%Ni，采用C-Cr-Ni-Co-Mo合金体系，通过Mo2C碳化物和Fe2Mo型Laves相的双强化机理，获得高强韧性及耐温、耐蚀等良好综合性能。CSS-42L是美国拉特罗布特殊钢公司（LatrobeSpecialtySteelCompany）研制的表面硬化型轴承齿轮钢，应用于宇航齿轮传动机构和涡轮螺旋桨主轴轴承等零部件。Cronidur30（G30Cr15MoN）钢，属于高耐蚀高氮不锈轴承钢，其典型化学成分为0.30%C、15%Cr、1%Mo、0.4%N，采用C-Cr-Mo-N合金体系，通过N的固溶强化，形成细小弥散的Cr2（C，N）碳氮化物和M23C6碳化物的双强化机理。
5）高温轴承钢。第二次世界大战以后，航天工业得到了飞速发展，轴承的使用温度也提高到300℃以上，高碳铬轴承钢GCr15已不满足要求。因此开发出了0.8%C、4%Cr、4%Mo和1%V的GCr4Mo4V（M50），采用二次硬化设计，在550℃高温回火析出Mo2C碳化物，从而满足轴承350℃以下高温使用的要求。为满足高温耐冲击的要求，在GCr4Mo4V的基础上，开发出了高温渗碳轴承钢G13Cr4Mo4Ni4V。一方面通过降低C含量，提高钢的韧性；另一方面增加Ni含量，降低表面吸收C原子能力，加速C原子在奥氏体中的扩散，有利于渗碳热处理，同时Ni还可提高钢的韧性。
目前我国使用的高温轴承钢主要有GCr4Mo4V、G13Cr4Mo4Ni4V、CSS-42L、Cronidur30。其中G13Cr4Mo4Ni4V是目前性能最好的高温渗碳轴承钢材料。
6）无磁轴承钢。防磁轴承是指对于导向系统的高灵敏性轴承和某些仪器仪表轴承，为了防止强磁场或地磁场对轴承的影响，使轴承不被磁化，并使轴承摩擦力矩稳定，从而确保轴承的使用精度，轴承必须用防磁材料制造。目前我国使用的无磁轴承钢主要有GH05和G52合金。