Материалы подшипников качения
1 Октября 2013
Подшипники качения являются составляющим элементом многих механизмов. Их работоспособность напрямую зависят от материалов, используемых в процессе изготовления. Часто кольца подшипника и тело качения производят из разных веществ, учитывая их твердость. Именно этот показатель важен для обеспечения износостойкости, грузоподъемности и долговечности, а также прочности контакта и стабильности размеров деталей в условиях разной степени загрязненности смазки. Не стоит забывать о встроенных контактных уплотнениях, которые играют большую роль в качественных характеристиках подшипников и их надежности.
Материалы тел качение и колец
В производстве тел качения и колец подшипника используются такие основные виды материалов:
1. Подшипниковые стали индукционной закалки. Проводится индукционная закалка поверхности, которая упрочняет деталь в нужной части (в основном это дорожки качения). Можно не затрагивать всю поверхность, а воздействовать лишь на отдельные участки. Свойства поверхностей, не поддававшихся закалке, остаются неизменными и зависят от химического состава используемой стали, способа ее изготовления. Таким образом, одна деталь может иметь поверхность с разными участками, имеющими отличительные рабочие характеристики.
2. Подшипниковые стали с объемной закалкой. Этот материал является одним из самых распространенных и используется длительное время. Данная марка постоянно изучается и совершенствуется, так как подшипники видоизменяются и должны быть более совершенными. Сталь объемной закалки имеет уникальный состав, благодаря которому обеспечивается баланс между технологическими и потребительскими характеристиками итоговой продукции. Снижается содержание кислорода, вредных для здоровья металлических примесей. В процессе изготовления сталь закаляется на бейнит или мартенсит.
3. Подшипниковые стали цементации. Используются в тех случаях, когда предусматриваются посадки с натягом или ударные нагрузки. Подшипники, имеющие элементы из цементируемой стали, будут более долговечны.
4. Высокотемпературные подшипниковые стали. Данный материал может иметь закалку, производимую при разных температурах. Выбор зависит от типа подшипника. Обычно используется сталь, поверхность которой закалялась при 120-200 градусах. Если рабочая температура около 250 градусов, то должна использоваться стабилизация (специальная термообработка). Обязательно учитывать грузоподъемность деталей. Высокотемпературные стали позволяют сохранить твердость подшипника и его рабочие характеристики даже в экстремальных условиях.
3. Керамика. Для производства подшипников качения может использоваться несколько видов этого материала. Но самым распостраненным считается нитрид кремния. Этот материал состоит из частиц нитрида бетакремния, имеющего вид тонких продолговатых частиц (они располагаются в матрице и обеспечивают максимально эффективное сочетание свойств керамики). Такие подшипники характеризуются высокой твердостью, хорошим электрическим сопротивлением, а также малым коэффициентом теплового расширения. Материал не чувствителен к магнитным полям.