ICS 81.060.30 Q 32
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 31703—2015
陶瓷球轴承 氮化硅球 Ceramic ball bearingsSilicon nitride balls
[ISO 26602:2009,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technica
ceramics)Silicon nitride material for rolling bearing balls,NEQJ
2016-05-01实施
2015-06-02发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 317032015
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法参考ISO26602：2009《精细陶瓷（先进陶瓷、高技术陶瓷） 滚动轴承球用
氮化硅材料》制定，与ISO26602：2009的一致性程度为非等效。
本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC194)归口。 本标准起草单位：北京中材人工晶体研究院有限公司。 本标准主要起草人：张伟儒、张哲、王方香、丁艳、康华峻、邹景良、徐鹏。
.
7
.
*
I GB/T31703—2015
陶瓷球轴承 氮化硅球
1范围
本标准规定了氮化硅球的术语和定义、规格及等级、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。
本标准适用于气氛压力烧结制备的氮化硅球。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T308.2滚动轴承球第2部分：陶瓷球 GB/T6569 精细陶瓷弯曲强度试验方法 GB/T10610 产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法 GB/T10700 精细陶瓷弹性模量试验方法弯曲法 GB/T16534 精细陶瓷室温硬度试验方法 GB/T16535 精细陶瓷线热膨胀系数试验方法顶杆法 GB/T22315 金属材料弹性模量和泊松比试验方法 GB/T23806 精细陶瓷断裂韧性试验方法单边预裂纹梁(SEPB)法 GB/T25995 精细陶瓷密度和显气孔率试验方法 JB/T1255 滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件
3术语和定义
GB/T308.2中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
压碎负荷比crackloadratio 氮化硅球的压碎负荷值与同规格GCr15钢球的压碎负荷标准值之比。
.
3.2
-
毛环球 preprocessed ball 烧结后未经加工的氮化硅球。
3.3
精球fineball 经加工后，具有一定尺寸精度的氮化硅球。
3.4
夹杂inclusion 氮化硅球在物相及显微结构中表现为局部不均勾的区域。
1 GB/T31703—2015
4规格及等级
4.1球规格
优先采用的氮化硅球公称直径D，与相对应的英制尺寸参见表1，其余规格的氮化硅球公称直径与用户协商确定。
表1优先采用的氮化硅球公称直径
相应的英制尺寸/in
球公称直径 D./mm
相应的英制尺寸/in
相应的英制尺寸/in
球公称直径 Dw/mm
球公称直径 Dw/mm
23.812 24.606 25.400 26.194 26,988 28.575 30,162 31.750 33.338 34.925 36.512 38.100 39.688 41.275 42.862 44.450 46.038 47.625 49.212 50.800 53.975 57.150
1/64 0.02 0.025 1/32 3/64 1/16 5/64 3/32 7/64 1/8 9/64 5/32 11/64 3/16 13/64 7/32 15/64 1/4 17/64 9/32 19/64 5/16 21/64
11/32 23/64 3/8 25/64 13/32 7/16 29/64 15/32 31/64 1/2 17/32 9/16 19/32 5/8 21/32 11/16 23/32 3/4 25/32 13/16 27/32 7/8 29/32
15/16 31/32 1 1-1/32 1-1/16 1-1/8 1-3/16 1-1/4 1-5/16 1-3/8 1-7/16 1-1/2 1-9/16 1-5/8 1-11/16 1-3/4 1-13/16 1-7/8 1-15/16 2 2-1/8 2-1/4
0.397 0.508 0.635 0.794 1,191 1,588 1.984 2.381 2.778 3.175 3.572 3.969 4,366 4.762 5.159 5.556 5.953 6.350 6.747 7.144 7.541 7.938 8.334
8.731 9.128 9.525 9.922 10.319 11.112 11.509 11,906 12.303 12.700 13.494 14.288 15.081 15.875 16.669 17.462 18.256 19.050 19.844 20.638 21.431 22.225 23.019
4.2 材料等级
氮化硅球根据弯曲强度、硬度、断裂韧性、压碎负荷比和徽观结构分为I、Ⅱ、Ⅲ三个等级。 4.3球等级
氮化硅球按外观、规值、球直径变动量、批直径变动量、球形误差及表面粗糙度分为3，5，10，16，20， 24，28，40，60，100级别，精度依次由高到低，
2 GB/T31703—2015
5技术要求
5.1外观
在局部颜色不均匀、成形缺陷、雪花痕以及加工过程中产生的或材料本身固有的裂纹等缺陷由用户和供应商协商确定。 5.2性能
密度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数、弯曲强度、维氏硬度、断裂韧性、压碎负荷比和微观结构应符合表2的要求。
表2 性能指标要求
性能密度/(g/cm）弹性模量/GPa 泊松比
Ⅱ 3.0≤p3.6 270≤E330 0.230.29 2.0≤≤3.7
Ⅲ
1
热膨胀系数（室温至500℃）×10-*/℃
≥750 ≥820 ≥14.2 >6 40 ≤10 ≤4 ≤1 0 0
≥650 ≥720 ≥13.3 >5 35 ≤10 <8 ≤2 <1 0
≥530 ≥550 ≥12.7 >5 30 ≤25 ≤16 ≤4 2 ≤1
四点测试三点测试
弯曲强度*/MPa
维氏硬度/GPa
断裂翻性/MPa·ml/2 压碎负荷比/%
气孔/μm
25200
微观结构
夹杂/（个/cm"）
可以采用任何一种测试方法。 选择HV5，HV10，HV20.
5.3球规值
不同球等级氮化硅球的分选公差和球规值应符合表3的要求。
表3分选公差和球规值
单位为徽米
批直径变动量
分规值间距
优先规值
球等级 Vpal 规值间距
分规值
s
max 0.13 0.25
0.5 -5,*,-0.5,0,+0.5,,+5 0.1 -0.2，-0.1,0，+0.1，+0.2
G3 G5
-5,,-1,0,+1,,+5 0.2 0.4，0.2,0，+0.2，+0.4
1
3 GB/T317032015
表3（续）
单位为微米
批直径变动量
优先规值
分规值间距
Vpel 规值间距 max 0.5
球等级
分规值
s
G10 G16 G20 G24 G28 G40 G60 G100
--9,,-1,0,+1,,+9 0.2 0.4，0.2,0，+0.2，+0.4
1 2 10,*,2,0,+2,**,+10 0.4 0.8，-0.4，0，+0.4，+0.8 2 -10,，-2,0,+2,，+10 0.4 0.8,0.4，0,+0.4，+0.8 2 -12,,-2,0,+2,,+12 0.4 0.8, ，-0.4，0，+0.4，+0.8 2
0.8 1.0 1.2 1.4 2.0 3,0 5.0
12,*,2, 0, +2,*,+12 0.4 -0.8, ，0.4，0，+0.4，+0.8 -16,，-4,0,+4,*,+16 0.8 1.6, ，0.8,0，+0.8，+1.6
4 6 -18,,-6,0,+6,**,+18 1,2 -2.4，1.2,0,+1.2,+2.4 10 40,*,-10,0,+10,*,+40 2
-4, ，-2，0，+2，+4
5.4 形状误差和表面粗糙度
不同球等级氮化硅球的形状误差和表面粗糙度应符合表4的要求。
表4 形状误差和表面粗糙度
单位为微米
球直径变动量
表面粗糙度
球形误差 AS at max 0.08 0.13 0.25 0.40 0.50 0.60 0.70 1.00 1.50 2.50
球等级
Voa max 0.08 0.13 0.25 0.40 0.50 0.60 0.70 1,00 1.50 2.50
Ra max 0.010 0.014 0.020 0.025 0.032 0.040 0.050 0.060 0.080 0.100
G3 G5 G10 G16 G20 G24 G28 G40 G60 G100
6 试验方法
6.1 外观
G20级（包含G20级）以上的球在日光灯下目测，G20级以下的球在20倍体视显微镜下观察。
4