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滚动轴承用钢应具有的性能

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滚动轴承用钢应具有的性能

发布日期:2016-11-04 09:29 来源:http://www.erb-ct.com 点击:

      现代机器要求轴承在高载荷、高旋转速度、高旋转精度下,在宽的工作温度范围内,高可靠性地工作。因此制造滚动轴承时选择材料是否适当对其使用性能有很大影响。而对材料的基本要求是由轴承的破坏形式决定的。一般情况下,滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落,以及因摩擦磨损而使轴承精度丧失。此外,还有裂纹、压痕、锈蚀等。因而要求制造滚动轴承用钢应具备下列性能:

 

一.有较高的接触疲劳强度

      滚动轴承运转时,滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动,其接触部分承受周期性交变载荷,多者每分钟可达数十万次,在周期性交变应力的反复作用下,接触表面金属出现疲劳剥落,引起轴承振动、噪声增大,工作温度急剧上升,致使轴承最终损坏,称为接触疲劳破坏。接触疲劳破坏是轴承正常破坏的主要形式。而材料的接触疲劳强度高意味着其抗疲劳能力强,因此要求滚动轴承用钢,应具有较高的接触疲劳强度。

 

二.有良好的耐磨性

      滚动轴承工作时,除了发生滚动磨擦外,同时也发生滑动磨擦,发生滑动摩擦的主要部位是:滚动体与滚道之间、滚动体和保持架兜孔之间、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。无论是宏观还是微观的滑动摩擦都会带来接触表面磨损,滚动轴承中滑动摩擦的存在不可避免地使轴承零件产生磨损。如果轴承钢的耐磨性差,滚动轴承便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使轴承振动增加、寿命降低。因此,要求轴承钢应具有良好的耐磨性。

 

三.有较高的弹性极限

      由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小,轴承在载荷作用下,特别是在较大载荷作用下,接触表面接触压力很大。为了防止在高接触压力下发生过大的塑性变形,使轴承精度丧失或发生表面裂纹,因此要求轴承钢应具有较高的弹性极限。

 

四.有适宜的硬度

      硬度对接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限,都有直接的影响关系,因此,滚动轴承的硬度也直接影响着滚动轴承的各种寿命。滚动轴承钢的硬度并非越高越好,大小要适宜,过大或过小都会影响接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限,从而影响轴承使用寿命。滚动轴承在国家标准中规定:当轴承套圈和滚子用GCr15轴承钢制造时,其硬度应为HRC61~65;用GCr15SiMn制造时,应为HRC60~64,大量试验表明,在上述硬度范围内,材料的接触疲劳强度、耐磨性和弹性极限都是高的。

 

五.有一定的韧性

      材料的硬度体现着抵抗冲击载荷的能力,很多滚动轴承在使用中都会承受一定的冲击载荷,因此要求轴承钢具有一定的韧性,以保证轴承不因冲击而破坏。

 

六.有良好的尺寸稳定性

      滚动轴承是精密的机械零件,其精密度是以微米(µm)来计量的。在长期的保管和使用中,因材料内在组织发生变化而引起零件尺寸的变化,会使轴承丧失精度,因此,为保证轴承的尺寸精度,轴承钢应具有良好的尺寸稳定性。

 

七.有一定的防锈性能

      滚动轴承的生产工序繁多,生产周期较长,有的成品还需较长时间的存放,因此,轴承在生产过程中和成品保存中都极易发生锈蚀,特别是在潮湿的空气中,所以,要求轴承钢具有一定的防锈性能。

 

八.有良好的工艺性能

      滚动轴承在生产中,其零件要经过多道冷、热加工工序。这就要求轴承钢应具有良好的工艺性能,如冷、热成型性能、切削、磨削及热处理性能等,以适应大批量、高效率、低成本和高质量生产的需要。

此外,对于特殊工作条件下使用的轴承,对其用钢还必须提出相应的特殊性能要求,如耐高温、高速性能、抗腐蚀以及防磁性能等。

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