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                滾動軸承所用軸承鋼的性能及要求

                作者 : admin 發表時間 : 2015-05-25 瀏覽 : 257

                      滾動軸承用材包括滾動軸承零件用材和保持架、鉚釘⌒及其他輔助材料。滾動軸承及其零件絕大多數由鋼制成,滾動軸承用鋼通常是高碳鉻鋼及滲碳鋼。隨著近代科學技術的發展和滾動軸Ψ 承使用量日益增加,對軸承的要求越來越高,如高精度、長壽命及高可靠性等。對於一些特殊用途軸承,還要求軸承材料具有↓耐高溫、抗腐蝕、無磁性、超低溫、抗輻射等性能。除此之外,軸承材料還包括合金材料、有色金屬∞和非金屬材料等。另外,用陶瓷材料制造的軸承現已應用於機車、汽車、地鐵、航空、航天、化工等領域。
                  滾動軸承對材料的基本要求在很大程度上取決☉於軸承的工作性能。選擇制造滾動軸承的材料是否合適,對其使用性能和壽命將有很大影響。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,以及由於摩擦磨損而使軸承精度喪ぷ失。此外,還有裂紋、壓痕、銹蝕等原因造成軸承的非正常破壞。因此,滾動軸承應具有高的抗塑性變形能力,少的摩擦磨損,良好的旋∩轉精度、良好的尺寸精度和穩定性,以及長的接觸疲勞壽命。而且其中很多性能是由材料和熱處理工藝所共☆同決定的。由於滾動軸承對材料的基本要求是由軸承的破壞形式決定的,所以要求ζ制造滾動軸承的材料經過後工序的一定熱處理後應具備下列性能:
                1、高的接觸疲勞強度
                  接觸疲勞破壞是軸承正常破壞的主要形式。滾動ω 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,接觸表面出現疲勞剝落。滾動軸承開始出現【剝落後便會引起軸承振動、噪音增大工作溫度急劇上升,致使軸承最終損壞,這種破壞形式」稱為接觸疲勞破壞。因此,要求滾動軸承用鋼應具有高的接觸疲勞強度。
                2、高的耐磨性
                  滾㊣ 動軸承正常工作時,除了發生滾動摩擦外,還伴▆有滑動摩擦。發生滑動摩擦的主要部位是:滾動體與滾道之間的接觸面、滾ω動體和保持架兜孔之間的接觸面、保持架和套圈引導擋邊之間以及滾子端面與套圈引導擋①邊之間等。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,要求軸承鋼應具有高的耐磨性。
                3、高的彈性極限
                  滾動軸∴承工作時,由於滾動體與¤套圈滾道之間接觸面積很小,軸承在承受載荷時,尤其是在承受較大載荷的情況下,接卐觸表面的接觸壓力很大。為了防止在高接觸應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,要求軸承鋼應具有高的彈性極限。
                4、適宜的硬度
                  硬度是滾動軸承的重要指標之一。它與材料接觸疲▼勞強度、耐磨性、彈性極限有著密切的關系,直接影響著滾動軸承的壽命,軸承的硬度〖通常要根據軸承承受載荷的方式和←大小、軸承尺寸和壁厚的總體情況來決定。滾動軸承用鋼的硬度要適宜,過大或過小都將影響軸承使用壽命。眾所周知,滾動軸承的主要失效形式是接觸疲勞破壞,以及由於耐磨性差或尺寸不穩定而使軸承精度喪失;軸承零件如果缺乏一定的韌性,在承受較↓大沖擊載荷時又會由於發生脆斷而導致軸承的破壞。所以,一定要根據軸承的具體情況和破壞的方式來確定軸承的硬度。對於由於疲勞剝落或耐磨性差使軸承精度喪失的情況,軸承零件應選用較高的硬度;對於承受較大沖擊載荷的軸承(例如軋機:軸承、鐵路軸承和一些汽車軸承等),應適當降低硬度以提高軸承的韌性是十分必要的。
                5、一定的沖擊韌性
                  很多滾動軸承在使用過程中都會受—定的ㄨ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。對於承受較大沖擊載荷的軸承例如軋機軸承、鐵路△軸承等要求材料具有相對較高的沖擊韌性和斷裂韌性,這些軸承有的用貝氏體淬火熱處理工藝,有的用滲碳鋼材料,就是為了保證這些軸承具有●較好的耐沖擊韌性。
                6、良好的尺寸穩定性
                  滾動軸承是精@密的機械零件,其精度是以微米為計算單位。在長期的保管和使用過程中,因內在組織發生變化或應力變化會引起軸承ξ 尺寸的變化,導致軸承喪失精度。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。
                7、良好的防銹性能
                  滾動軸承的生產工序繁多,生產周期較長≡,有↘的半成品或成品零件在裝配前還需較長時間的存放,因此,軸承零件在生產過程中或在成品保存中都極易發生一》定的銹蝕,特別是在潮濕的空氣中。所以,要求軸承鋼要具有良好的防銹性能。
                8、良好的№工藝性能
                  滾動軸承在生產過程中,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、磨削加工性能及熱處理性能等等,以適應滾動軸承大批♂量、高效率、低成本和高質量生產的需要。
                  此外,對於特殊工作條件下使用的軸承,除上述幾個基本要求外,對其用鋼還必須提出相應的特殊性能要求,如耐高溫性『能、高速性能、抗腐蝕以及防磁性能等。