滚动轴承在承受载荷高精度的运转时,轴承的套圈和滚动体一面反复承受高
接触压力,一面进行伴随有少量滑动的滚动接触,同时,保持高精度旋转。
因此,对轴承的套圈、滚动体及保持架的材料、性能,主要要求如下:
⑴由于产生大的局部接触应力,要求弹性极限高;
⑵由于反复承受大的接触载荷,要求滚动疲劳强度高;
⑶可以获得的高硬度;
⑷高的耐磨性
⑸抗冲击载荷的韧性好;
⑹尺寸稳定性好。
此外,还需要加工性好。根据用途不同,还要求其耐冲击性、耐热性、耐腐蚀性能好。
套圈及滚动体材料
一般的滚动轴承套圈及滚动体都采用高碳铬轴承钢或渗碳钢,必须具有高的疲劳强度和耐磨性。前者采用全淬火热处理,表面和心部均得到硬化;后者只在表层渗碳淬火,只有表面是硬化层,心部较软,可吸收冲击能量,适用于需要承受严重冲击载荷的场合。套圈及滚动体的硬度一般为 HRC58 ~ HRC65。许多场合下,钢材的选择取决于所采用的加工工艺,例如,有些滚针轴承采用深拉法将外圈拉压成形。
高碳铬轴承钢
高碳铬轴承钢是滚动轴承的最佳材料,且应用范围广,约含碳 1%,铬 1.5%。
对于大型轴承而言,特别是横截面较厚的轴承零件,常用含硅、锰和钼的合金
钢来改善钢的淬透性。多年来,轴承产品对材料的要求日益提高,为满足高温
工况和耐蚀性的要求,开始采用高速钢和不锈钢。
表面淬硬钢
含碳量约为 0.15% 的铬镍合金钢和锰铬合金钢是滚动轴承最常用的表面淬
硬钢。通过一定深度的表面渗碳淬火,使表面硬度达到相当于淬透钢所能获得
的硬度。
耐高温轴承钢
一般来说, 滚动轴承运行温度可高达 125℃。若运行温度高于此值,轴承需经特殊热处理(稳定性处理),防止由于结构变化而导致的尺寸变化超过允许范围。但是,轴承并不需要在高于所需运行温度条件下稳定。运行温度超过 300℃的轴承,需要用具有高耐热性的特殊钢。
耐腐蚀轴承钢
运行过程中需接触腐蚀媒介的轴承,常使用铬钢或铬 / 钼不锈钢。由于这些钢硬度稍低,因此,只有整个表面研磨的十分光泽,及在安装中不碰伤损坏,轴承才有可能耐腐蚀。
HRB采用了真空脱气轴承钢,所使用的材料洁净度高、含氧量少质量好。加上采用了恰当的热处理,使轴承的滚动疲劳寿命显著提高。
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