К материалам подшипников качения относятся материалы для деталей и сепараторов подшипников качения, заклепки и другие вспомогательные материалы.

Подшипники качения и их детали в основном изготавливаются из стали.Стали для подшипников качения обычно представляют собой высокоуглеродистую хромистую и науглероженную сталь.С развитием современной науки и техники и все более широким использованием подшипников качения требования к подшипникам становятся все выше и выше, такие как высокая точность, длительный срок службы и высокая надежность.Для некоторых подшипников специального назначения также требуется, чтобы материал подшипника обладал свойствами высокой термостойкости, коррозионной стойкости, немагнитности, сверхнизкой температуры и радиационной стойкости.Кроме того, к материалам подшипников также относятся легированные материалы, цветные металлы и неметаллические материалы.Кроме того, подшипники из керамических материалов сейчас используются в локомотивах, автомобилях, метрополитене, авиационной, аэрокосмической, химической и других областях.

Основные требования подшипников качения к материалам в значительной степени зависят от рабочих характеристик подшипника.Правильный выбор материалов для подшипников качения окажет большое влияние на их характеристики и срок службы.В целом основными формами отказа подшипников качения являются усталостное выкрашивание под действием знакопеременной нагрузки и потеря точности подшипников из-за трения и износа.Кроме того, существуют также трещины, вмятины, ржавчина и другие причины, вызывающие ненормальное повреждение подшипника.Поэтому подшипники качения должны иметь высокое сопротивление пластической деформации, меньшее трение и износ, хорошую точность вращения, хорошую точность размеров и стабильность, а также длительный срок службы при контактной усталости.И многие свойства определяются материалами и процессами термообработки.

Поскольку основные требования к материалам подшипников качения определяются формой повреждения подшипников, материалы, необходимые для изготовления подшипников качения, после определенной термической обработки в последующем процессе должны иметь следующие свойства:

a Высокая контактная усталостная прочность

Контактное усталостное разрушение является основной формой нормального разрушения подшипника.При работе подшипника качения тела качения катятся между дорожками качения внутреннего и наружного колец подшипника, а контактная часть испытывает периодические знакопеременные нагрузки, которые могут достигать сотен тысяч раз в минуту.При многократном действии периодических знакопеременных напряжений происходит усталостное отслаивание контактной поверхности.Когда подшипник качения начинает отслаиваться, это приводит к увеличению вибрации и шума подшипника, а рабочая температура резко возрастает, что приводит к повреждению подшипника.Этот тип повреждения называется контактно-усталостным повреждением.Поэтому сталь для подшипников качения должна иметь высокую контактную усталостную прочность.

b Высокая стойкость к истиранию

Когда подшипник качения работает нормально, помимо трения качения, ему также сопутствует трение скольжения.Основными частями трения скольжения являются: поверхность контакта между телом качения и дорожкой качения, поверхность контакта между телом качения и карманом сепаратора, между сепаратором и направляющим ребром кольца, а также торцевая поверхность ролика и направляющая кольца. между боковинами.Наличие трения скольжения в подшипниках качения неизбежно вызывает износ деталей подшипника.Если износостойкость подшипниковой стали низкая, подшипник качения преждевременно потеряет свою точность из-за износа или уменьшит точность вращения, что увеличит вибрацию подшипника и сократит срок его службы.Поэтому подшипниковая сталь должна обладать высокой износостойкостью.

c высокий предел упругости

Когда подшипник качения работает, поскольку площадь контакта между элементом качения и дорожкой качения кольца мала, контактное давление поверхности контакта очень велико, когда подшипник находится под нагрузкой, особенно в условиях большой нагрузки.Чтобы предотвратить чрезмерную пластическую деформацию при высоком контактном напряжении, потере точности подшипника или поверхностных трещинах, подшипниковая сталь должна иметь высокий предел упругости.

г Соответствующая жесткость

Твердость является одним из важных показателей подшипников качения.Он тесно связан с контактной усталостной прочностью материала, износостойкостью и пределом упругости и напрямую влияет на срок службы подшипников качения.Твердость подшипника обычно определяется общей ситуацией режима и размера нагрузки подшипника, размера подшипника и толщины стенки.Твердость стали подшипника качения должна быть соответствующей, слишком большая или слишком маленькая повлияет на срок службы подшипника.Как мы все знаем, основными видами отказов подшипников качения являются контактное усталостное повреждение и потеря точности подшипников из-за плохой износостойкости или нестабильности размеров;если частям подшипника не хватает определенной степени прочности, они будут вызваны хрупким разрушением при воздействии больших ударных нагрузок.Разрушение подшипника.Поэтому твердость подшипника должна определяться в зависимости от конкретной ситуации подшипника и способа повреждения.Для потери точности подшипника из-за усталостного выкрашивания или плохой износостойкости для деталей подшипника следует выбирать более высокую твердость;для подшипников, подвергающихся большим ударным нагрузкам (таких как прокатные станы: подшипники, железнодорожные подшипники и некоторые автомобильные подшипники и т. д.), они должны быть соответствующим образом уменьшены. Твердость необходима для повышения ударной вязкости подшипника.

e определенная ударная вязкость

Многие подшипники качения будут подвергаться определенной ударной нагрузке во время использования, поэтому подшипниковая сталь должна иметь определенную степень ударной вязкости, чтобы гарантировать, что подшипник не будет поврежден в результате удара.Для подшипников, выдерживающих большие ударные нагрузки, таких как подшипники прокатных станов, железнодорожных подшипников и т. д., требуются материалы, обладающие относительно высокой ударной вязкостью и стойкостью к разрушению.В некоторых из этих подшипников используется процесс термообработки с закалкой бейнитом, а в некоторых используются материалы из науглероженной стали.Убедитесь, что эти подшипники имеют лучшую ударопрочность и ударную вязкость.

f Хорошая стабильность размеров

Подшипники качения являются прецизионными механическими деталями, и их точность измеряется в микрометрах.В процессе длительного хранения и использования изменения внутренней организации или изменения нагрузки приведут к изменению размера подшипника, в результате чего подшипник потеряет точность.Следовательно, чтобы обеспечить точность размеров подшипника, подшипниковая сталь должна иметь хорошую размерную стабильность.

г Хорошая защита от ржавчины

Подшипники качения имеют множество производственных процессов и длительный производственный цикл.Некоторые полуфабрикаты или готовые детали требуют длительного хранения перед сборкой.Поэтому детали подшипников подвержены определенной степени коррозии в процессе производства или при хранении готовой продукции.Это во влажном воздухе.Поэтому подшипниковая сталь должна иметь хорошую коррозионную стойкость.

h Хорошая производительность процесса

В процессе производства подшипников качения его детали проходят многократную холодную и горячую обработку.Это требует, чтобы подшипниковая сталь имела хорошие технологические свойства, такие как свойства холодной и горячей штамповки, резка, характеристики шлифования и термообработки и т. Д., Чтобы удовлетворить потребности массы подшипников качения, высокой эффективности, низкой стоимости и высокого качества производства. .

Кроме того, для подшипников, используемых в особых условиях работы, в дополнение к вышеупомянутым основным требованиям, должны быть выдвинуты соответствующие специальные требования к используемой стали, такие как высокая термостойкость, высокая скорость, коррозионная стойкость и антимагнитные характеристики.