Материалы колец и тел качения подшипников

Подшипниковые стали объёмной закалки
Среди сталей объёмной закалки чаще всего используют хромоуглеродистую сталь (100Cr6), содержащую около 1 процента углерода и 1,5 процента хрома согласно ISO 683-17:1999. Сегодня данная сталь является одной из старейших и наиболее изученных марок из-за постоянно повышающихся требований к ресурсу подшипников. Состав этой подшипниковой стали обеспечивает оптимальный баланс между технологическими и потребительскими характеристиками изделий. Данная сталь, как правило, проходит закалку на мартенсит или бейнит, в результате чего её твёрдость составляет от 58 до 65 HRC.
Разработанные в последние годы новые технологические процессы позволили реализовать более жёсткие требования по чистоте стали, что оказало большое влияние на постоянство качества подшипниковой стали производства SKF. Снижение содержания кислорода и вредных неметаллических примесей позволило значительно улучшить характеристики стали, используемой для производства подшипников SKF Explorer.
Подшипниковые стали индукционной закалки
Поверхностная индукционная закалка локально повышает твёрдость в зоне дорожки качения, не изменяя твёрдости основного металла кольца подшипника. Свойства части детали, не подвергаемой закаливанию, определяются маркой стали и процессами её обработки до закаливания, что означает комбинацию разных свойств в соседних зонах одной и той же детали.
Примером этого может служить ступичный подшипниковый узел с фланцем, где свойства незакалённого фланца обеспечивают сопротивляемость структурной усталости, в то время как свойства дорожки качения обеспечивают сопротивляемость усталости от действия контактных напряжений.
Цементируемые подшипниковые стали
Хромоникелевые и хромомарганцевые стали в соответствии со стандартом ISO 683-17:1999 с содержанием углерода примерно 0,15 % чаще всего используются для производства деталей подшипников качения SKF из цементируемых сталей.
В тех случаях, когда используются посадки с большим натягом и при тяжёлых ударных нагрузках, SKF рекомендует использовать подшипники, имеющие кольца и тела качения из цементируемой стали.
Нержавеющая сталь
Наиболее распространенным типом нержавеющих сталей, используемых для изготовления колец и тел качения подшипников, являются стали с высоким содержание хрома марки X65Cr13 в соответствии со стандартом ISO 683-17:1999 и марки X105CrMo17 по стандарту EN 10088-1.
Следует отметить, что в некоторых случаях антикоррозионные покрытия могут являться отличной альтернативой нержавеющей стали. За дополнительной информацией по альтернативным покрытиям обратитесь в техническую службу SKF.
Высокотемпературные подшипниковые стали
В зависимости от типа, подшипники, изготовленные из сталей объёмной или поверхностной закалки, могут работать при максимальных температурах в диапазоне от 120 до 200 °C (от 250 до 390 °F). Максимальная рабочая температура непосредственно зависит от процесса термообработки.
Для рабочих температур подшипника до 250 °C (480 °F) может использоваться специальная термообработка (стабилизация). Однако, нужно помнить, что данный процесс снижает грузоподъёмность подшипника.
Для подшипников, продолжительное время работающих при повышенных температурах выше 250 °C (480 °F), должны использоваться такие высоколегированные стали, как 80MoCrV42-16, проходящие обработку в соответствии с ISO 683-17:1999. Благодаря сохранению твёрдости, данная сталь позволяет поддерживать эксплуатационные характеристики подшипника даже при экстремальных температурах. За дополнительной информацией по жаропрочным подшипниковым сталям обращайтесь в техническую службу SKF.
Керамика
Среди широко распространённых типов керамики, используемых для изготовления колец и тел качения подшипников SKF, чаще всего применяется нитрид кремния, соответствующий ISO 26602:2009. Он состоит из тонких продолговатых частиц бета-нитрида кремния, расположенных в кристаллической фазовой матрице. Материал обладает хорошими характеристиками для подшипников качения:
  • высокая твёрдость
  • высокий модуль упругости
  • низкая плотность
  • низкий коэффициент теплового расширения
  • высокое электрическое сопротивление
  • низкая диэлектрическая постоянная
  • нечувствительность к магнитным полям
Информация о свойствах материалов представлена в таблице 1.
SKF logo