对轴承钢丝而言，化学成分的控制与钢丝质量密切相关，成分控制主要体现在碳、铬、锰、硅、磷和硫等成分控制。

1、碳

轴承钢的强度、硬度以及高耐磨性主要由碳含量决定。轴承钢的碳几乎是一半溶于马氏体中，另一半以碳化物形态存在。一般认为马氏体含碳量为0.45%~0.5%时，轴承硬度适宜、寿命最好。标准规定GCr15碳含量为0.95%~1.05%，碳含量过高会造成钢中液析碳化物增多，淬火后易出现“黑白分明”的淬火组织，降低疲劳寿命，所以生产中一般将碳含量控制在中下限。

2、铬

铬可以提高钢的淬透性，还能改善碳化物的构成和形态。部分铬以(FeCr)7C3形态溶于渗碳体中，这种碳化物相对较细，淬火加热时降解较慢，溶解比较均匀，淬火后呈细小质点分布在马氏体基体上，提高钢的硬度和回火稳定性。同时铬是提高奥氏体稳定性元素，钢中铬含量超过1.65%时，淬火后钢中残留奥氏体量增大，降低滚动体硬度和尺寸稳定性，并增大碳化物的液析和不均匀度。

3、锰

锰可以提高钢的淬透性，但会促进晶粒粗化，提高奥氏体的稳定性，增加淬回火后残留奥氏含量，一般控制在0.25%~0.45%范围内。

4、硅

硅和锰一样可以提高钢的淬透性，大型轴承往往选用GCr15SiMn。但硅会增加钢中碳类夹杂，增强钢的脱碳倾向，通用轴承钢GCr15的硅控制在0.15%~0.35%范围内。

5、磷和硫

磷和硫是夹杂形成元素。磷促使晶粒长大，增加钢的冷脆性，应尽可能降低其含量。至于硫含量目前尚存在分歧，一般认为硫化物破坏了基体连续性，也是一种疲劳源，应该严格限制。日本人采用高碱度渣精炼，将硫降到0.010%以下，甚至降到0.005%以下。SKF认为，硫化物对轴承寿命没有明显有害作用，相反能提高钢的切削性能，实际将硫含量控制在0.010%~0.020%之间。

6、氧

降低[O]含量是近百年来轴承钢冶炼技术进步的动力，我国2000年颁布的轴承钢标准正式将[O]≤15x10ppm列入考核项目。

7、铝

轴承钢冶炼过程中，铝是主要脱氧元素，初炼时沉淀脱氧和精炼后的终脱氧都离不开铝，铝的氧化物Al₂O₃又是钢中非金属夹杂的重要构成物。适度用铝已成为轴承钢冶炼中的一项重要技术，国内一般认为铝含量控制在0.015%~0.025%比较合适。

8、钛和钙

钛在轴承钢中易形成碳氮化合物(TiC、TiN)这种化合物稳定性好，硬度高，呈棱角状分布，对轴承的疲劳寿命极为不利，还会严重影响滚动体成品的抛光性能。因此标准规定钛含量不大于30x10^-6。

 钙的氧化物是D类点状不变形夹杂的构成物，其膨胀系数和弹性较大，在外力作用下增大界面应力，缩短裂纹萌生期，降低疲劳寿命。标准规定钢中钙含量不大于10×10^-6。

9、残余元素镍和铜

镍降低轴承钢淬火硬度，铜引起钢时效硬化，降低轴承尺寸精度，都应严格控制。标准规定Ni≤0.30% ，Cu≤0.25%、 Ni+ Cu≤0.50%。

10、低熔点金属铅、锡、砷、锑

低熔点金属影响轴承钢热加工性能，降低轴承硬度和寿命，需要加以限制。SKF标准规定Pb≤0.002%、 Sn≤0.03% 、As≤0.04% 、Sb<0.005% 。

来源：《特殊钢钢丝》