Matériaux pour bagues de roulement et éléments roulants

Aciers pour trempe à cœur

L'acier pour trempe à cœur le plus communément utilisé pour les roulements est un acier allié au carbone et au chrome contenant approximativement 1 % de carbone et 1,5 % de chrome, conformément à la norme ISO 683-17 - 100Cr6. Aujourd'hui, l'acier au carbone chromé est un des aciers les plus anciens. Il a fait l'objet de recherches approfondies en raison de la demande croissante en termes d'augmentation de la durée de service des roulements. La composition de cet acier pour roulements permet d'obtenir un équilibre parfait entre les exigences en matière de fabrication et de performance. Cet acier est normalement soumis à un traitement thermique martensitique ou bainitique pour obtenir une dureté comprise entre 58 et 65 HRC.

Au cours des dernières années, l'évolution de ce procédé a permis de satisfaire à des spécifications de propreté toujours plus strictes, ce qui a considérablement amélioré la consistance et la qualité de l'acier pour roulements SKF. La réduction des inclusions d'oxygène et des inclusions non métalliques nocives a amélioré de façon significative les propriétés des aciers pour roulements, à partir desquels sont fabriqués les roulements SKF Explorer.

Aciers pour trempe par induction

La trempe superficielle par induction donne la possibilité de tremper de façon sélective la piste de roulement d'un composant, pendant que le reste de la pièce n'est pas affecté par le procédé de trempe. La qualité de l'acier et les procédés de fabrication utilisés avant la trempe superficielle par induction dépendent les propriétés de la zone non trempée, ce qui permet ainsi d'obtenir une combinaison de propriétés diverses dans un même composant.

Il peut en résulter par exemple un roulement de roue monté en applique (HBU), sur lequel les propriétés de la collerette non trempée sont conçues pour une résistance à la fatigue structurelle, tandis que la piste de roulement est conçue pour résister à la fatigue de contact par roulement.

Aciers de cémentation

Les aciers alliés au nickel-chrome et au chrome-manganèse selon la norme ISO 683-17:1999, avec une teneur en carbone d'environ 0,15 %,sont les aciers de cémentation les plus utilisés pour les composants des roulements SKF.

Pour les applications avec ajustements serrés soumis à de fortes tractions et des chocs importants, SKF recommande d'utiliser des roulements à bagues et/ou éléments roulants cémentés.

Aciers inoxydables

Les aciers inoxydables les plus fréquemment utilisés pour les bagues et les éléments roulants des roulements SKF sont les aciers à forte teneur en chrome X65Cr13, conforme à la norme ISO 683-17:1999, et X105CrMo17, conforme à la norme EN 10088-1.

Pour certaines applications, un revêtement anticorrosion peut constituer une excellente alternative à l'acier inoxydable. Pour en savoir plus sur les autres revêtements, veuillez contacter le service Applications Techniques SKF.

Aciers pour températures élevées

Selon le type de roulement, la température de fonctionnement maximale recommandée pour les roulements en acier pour trempe à cœur et trempe superficielle varie de 120 à 200 °C . La température de fonctionnement maximale est directement liée au processus de traitement thermique.

Pour des températures de fonctionnement de jusqu'à 250 °C, un traitement thermique spécial (stabilisation) peut être utilisé. Dans ce cas, toutefois, il faudra tenir compte d'une réduction de la capacité de charge du roulement.

Pour les applications à température élevée constante, la capacité de charge dynamique du roulement devra être corrigée. Pour en savoir plus sur les aciers pour températures élevées, veuillez contacter le service Applications Techniques SKF.

Céramique

La céramique couramment utilisée pour les éléments roulants et les bagues des roulements SKF est un nitrure de silicium de qualité roulements conforme à la norme ISO 26602:2009. Elle est constituée de grains de nitrure de silicium finement allongés dans une matrice de phase vitreuse. Elle fournit une combinaison de propriétés favorables pour les roulements :

  • dureté élevée
  • coefficient d'élasticité élevé
  • faible densité
  • faible coefficient de dilatation thermique
  • résistivité électrique élevée
  • constante diélectrique faible
  • aucune réaction aux champs magnétiques

Pour obtenir des informations sur les propriétés des matériaux, consultez le tableau 1.

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