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滾動軸承用鋼應具有的性能

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滾動軸承用鋼應具有的性能

發布日期:2016-11-04 09:29 來源:http://www.cmf10.com 點擊:

      現代機器要求軸承在高載荷、高旋轉速度、高旋轉精度下,在寬的工作溫度范圍內,高可靠性地工作。因此制造滾動軸承時選擇材料是否適當對其使用性能有很大影響。而對材料的基本要求是由軸承的破壞形式決定的。一般情況下,滾動軸承的主要破壞形式是在交變應力作用下的疲勞剝落,以及因摩擦磨損而使軸承精度喪失。此外,還有裂紋、壓痕、銹蝕等。因而要求制造滾動軸承用鋼應具備下列性能:

 

一.有較高的接觸疲勞強度

      滾動軸承運轉時,滾動體在軸承內、外圈的滾道間滾動,其接觸部分承受周期性交變載荷,多者每分鐘可達數十萬次,在周期性交變應力的反復作用下,接觸表面金屬出現疲勞剝落,引起軸承振動、噪聲增大,工作溫度急劇上升,致使軸承最終損壞,稱為接觸疲勞破壞。接觸疲勞破壞是軸承正常破壞的主要形式。而材料的接觸疲勞強度高意味著其抗疲勞能力強,因此要求滾動軸承用鋼,應具有較高的接觸疲勞強度。

 

二.有良好的耐磨性

      滾動軸承工作時,除了發生滾動磨擦外,同時也發生滑動磨擦,發生滑動摩擦的主要部位是:滾動體與滾道之間、滾動體和保持架兜孔之間、保持架和套圈引導擋邊之間以及滾子端面與套圈引導擋邊之間等。無論是宏觀還是微觀的滑動摩擦都會帶來接觸表面磨損,滾動軸承中滑動摩擦的存在不可避免地使軸承零件產生磨損。如果軸承鋼的耐磨性差,滾動軸承便會因磨損而過早地喪失精度或因旋轉精度下降而使軸承振動增加、壽命降低。因此,要求軸承鋼應具有良好的耐磨性。

 

三.有較高的彈性極限

      由于滾動體與套圈滾道之間接觸面積很小,軸承在載荷作用下,特別是在較大載荷作用下,接觸表面接觸壓力很大。為了防止在高接觸壓力下發生過大的塑性變形,使軸承精度喪失或發生表面裂紋,因此要求軸承鋼應具有較高的彈性極限。

 

四.有適宜的硬度

      硬度對接觸疲勞強度、耐磨性、彈性極限,都有直接的影響關系,因此,滾動軸承的硬度也直接影響著滾動軸承的各種壽命。滾動軸承鋼的硬度并非越高越好,大小要適宜,過大或過小都會影響接觸疲勞強度、耐磨性、彈性極限,從而影響軸承使用壽命。滾動軸承在國家標準中規定:當軸承套圈和滾子用GCr15軸承鋼制造時,其硬度應為HRC61~65;用GCr15SiMn制造時,應為HRC60~64,大量試驗表明,在上述硬度范圍內,材料的接觸疲勞強度、耐磨性和彈性極限都是高的。

 

五.有一定的韌性

      材料的硬度體現著抵抗沖擊載荷的能力,很多滾動軸承在使用中都會承受一定的沖擊載荷,因此要求軸承鋼具有一定的韌性,以保證軸承不因沖擊而破壞。

 

六.有良好的尺寸穩定性

      滾動軸承是精密的機械零件,其精密度是以微米(μm)來計量的。在長期的保管和使用中,因材料內在組織發生變化而引起零件尺寸的變化,會使軸承喪失精度,因此,為保證軸承的尺寸精度,軸承鋼應具有良好的尺寸穩定性。

 

七.有一定的防銹性能

      滾動軸承的生產工序繁多,生產周期較長,有的成品還需較長時間的存放,因此,軸承在生產過程中和成品保存中都極易發生銹蝕,特別是在潮濕的空氣中,所以,要求軸承鋼具有一定的防銹性能。

 

八.有良好的工藝性能

      滾動軸承在生產中,其零件要經過多道冷、熱加工工序。這就要求軸承鋼應具有良好的工藝性能,如冷、熱成型性能、切削、磨削及熱處理性能等,以適應大批量、高效率、低成本和高質量生產的需要。

此外,對于特殊工作條件下使用的軸承,對其用鋼還必須提出相應的特殊性能要求,如耐高溫、高速性能、抗腐蝕以及防磁性能等。

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