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Grundlegende Leistungsanforderungen an Wälzlagerstahl
Die überwiegende Mehrheit der Wälzlager und deren Teile besteht aus Wälzlagerstahl. Lagerstahl ist normalerweise Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und aufgekohlter Stahl. Mit der Entwicklung moderner Wissenschaft und Technik und dem zunehmenden Einsatz von Wälzlagern werden die Anforderungen an Lager immer höher, wie z. B. hohe Präzision, lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit. Für einige Speziallager müssen die Lagermaterialien außerdem Eigenschaften wie Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Nichtmagnetik, Ultratieftemperatur- und Strahlungsbeständigkeit aufweisen. Darüber hinaus zählen zu den Lagerwerkstoffen auch Legierungswerkstoffe, Nichteisenmetalle und nichtmetallische Werkstoffe. Darüber hinaus sind Lager aus keramische Materialien werden heute in Lokomotiven, Automobilen, U-Bahnen, der Luft- und Raumfahrt, der chemischen Industrie und anderen Bereichen eingesetzt.
Der Grundmaterialbedarf für Wälzlager hängt in hohem Maße von der Arbeitsleistung der Lager ab. Ob das zur Herstellung von Wälzlagern verwendete Material geeignet ist, hat großen Einfluss auf deren Leistung und Lebensdauer. Im Allgemeinen sind die Hauptschadensformen von Wälzlagern Ermüdungsabplatzungen unter Wechselbeanspruchung und Verlust der Lagergenauigkeit durch Reibung und Verschleiß. Darüber hinaus gibt es Risse, Einkerbungen, Rost und andere Gründe, die zu ungewöhnlichen Schäden an den Lagern führen. Daher sollten Wälzlager eine hohe Beständigkeit gegen plastische Verformung, geringe Reibung und Verschleiß, eine gute Rotationsgenauigkeit, eine gute Maßhaltigkeit und Stabilität sowie eine lange Kontaktermüdungslebensdauer aufweisen. Viele dieser Eigenschaften werden durch mittlere Materialien und thermische Außenbehandlungsprozesse erreicht. gemeinsam entschieden. Da die Grundanforderungen an Lagerwerkstoffe durch die Schadensart des Lagers bestimmt werden, sollten die zur Herstellung von Wälzlagern verwendeten Werkstoffe folgende Eigenschaften aufweisen Wärmebehandlung:
Kontaktermüdungsschäden sind die Hauptform von Lagerschäden. Beim Betrieb eines Wälzlagers rollen die Wälzkörper zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings des Lagers und ihre Kontaktteile sind periodischen Wechselbelastungen ausgesetzt, die Hunderttausende Male pro Minute erreichen können. Bei wiederholter Einwirkung periodischer Wechselbeanspruchungen kommt es zu Ermüdungsabplatzungen an der Kontaktfläche. Sobald sich das Wälzlager abzulösen beginnt, kommt es zu Vibrationen des Lagers, erhöhtem Lärm und einem starken Anstieg der Betriebstemperatur, wodurch das Lager schließlich beschädigt wird. Diese Schadensform wird als Kontaktermüdungsschaden bezeichnet. Daher muss Wälzlagerstahl eine hohe Kontaktermüdungsfestigkeit aufweisen.
Hohe Verschleißfestigkeit
Beim normalen Betrieb von Wälzlagern kommt es neben der Rollreibung auch zu Gleitreibung. Die Hauptteile, an denen Gleitreibung auftritt, sind: die Kontaktfläche zwischen dem Wälzkörper und der Laufbahn, die Kontaktfläche zwischen dem Wälzkörper und dem Käfigloch, der Käfig und die Führungsrippe der Zwinge sowie die Rollenendfläche und die Führungsrippe der Zwinge . Warten Sie zwischen den Seiten. Die Gleitreibung in Wälzlagern führt zwangsläufig zum Verschleiß der Lagerteile. Bei schlechter Verschleißfestigkeit des Wälzlagerstahls verliert das Wälzlager durch Verschleiß vorzeitig an Präzision oder die Rundlaufgenauigkeit nimmt ab, was zu erhöhten Lagervibrationen und einer verkürzten Lebensdauer führt. Daher muss Wälzlagerstahl eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.
Wenn das Wälzlager in Betrieb ist, ist der Kontaktdruck auf die Kontaktfläche sehr groß, da die Kontaktfläche zwischen dem Wälzkörper und der Ringlaufbahn sehr klein ist. Um zu verhindern, dass bei hoher Kontaktspannung eine übermäßige plastische Verformung auftritt, die zu einem Verlust der Lagergenauigkeit oder dem Auftreten von Oberflächenrissen führt, muss der Lagerstahl eine hohe Elastizitätsgrenze aufweisen.
Geeignete Härte
Die Härte ist einer der wichtigen Indikatoren für Wälzlager. Sie hängt eng mit der Ermüdungsfestigkeit des Materialkontakts, der Verschleißfestigkeit und der Elastizitätsgrenze zusammen und wirkt sich direkt auf die Lebensdauer des Wälzlagers aus. Die Härte des Lagers wird in der Regel anhand der Art und Größe der Lagerbelastung, der Lagergröße und der Gesamtsituation der Wandstärke bestimmt. Die Härte des für Wälzlager verwendeten Stahls muss angemessen sein. Wenn es zu groß oder zu klein ist, beeinträchtigt es die Lebensdauer des Lagers.
gute Zähigkeit
Es ist bekannt, dass die wichtigsten Fehler Mögliche Ursachen für Wälzlager sind Kontaktermüdungsschäden und Verlust der Lagergenauigkeit aufgrund schlechter Verschleißfestigkeit oder Dimensionsinstabilität. Fehlt den Lagerteilen eine gewisse Zähigkeit, kommt es bei großen Stoßbelastungen zu Schäden durch Sprödbruch. Daher muss die Härte des Lagers auf der Grundlage der spezifischen Bedingungen des Lagers und der Art der Beschädigung bestimmt werden. Bei Verlust der Lagergenauigkeit aufgrund von Ermüdungsabplatzungen oder schlechter Verschleißfestigkeit sollten Lagerteile mit höherer Härte ausgewählt werden; Bei Lagern, die größeren Stoßbelastungen standhalten (z. B. Walzwerkslager, Eisenbahnlager und einige Automobillager usw.), sollte die Härte entsprechend reduziert werden. Härte ist notwendig, um die Zähigkeit des Lagers zu verbessern.
Gute Schlagfestigkeit
Da viele Lager während des Gebrauchs bestimmten Stoßbelastungen ausgesetzt sind, muss der Lagerstahl eine gewisse Zähigkeit aufweisen, um sicherzustellen, dass die Lager durch Stöße nicht beschädigt werden. Lager, die großen Stoßbelastungen standhalten, wie Walzwerkslager, Eisenbahnlager usw., erfordern Materialien mit relativ hoher Schlagzähigkeit und Bruchzähigkeit. Einige dieser Lager verwenden ein Bainit-Abschreck-Wärmebehandlungsverfahren, andere verwenden aufkohlende Stahlmaterialien, um sicherzustellen, dass diese Lager eine bessere Schlagfestigkeit und Zähigkeit aufweisen.
Gute Dimensionsstabilität
Lager sind mechanische Präzisionsteile und ihre Genauigkeit wird in Mikrometern gemessen. Bei längerer Lagerung und Verwendung führen Veränderungen in der inneren Struktur oder Spannungen zu Veränderungen in der Größe des Lagers, wodurch das Lager an Genauigkeit verliert. Um die Maßhaltigkeit des Lagers sicherzustellen, sollte der Lagerstahl daher eine gute Maßhaltigkeit aufweisen.
Wälzlager haben viele Produktionsprozesse und einen langen Produktionszyklus. Manche Halbzeuge oder Fertigteile müssen vor der Montage längere Zeit gelagert werden. Daher sind Lagerteile während des Produktionsprozesses oder während der Lagerung von Fertigprodukten, insbesondere in feuchter Luft, einer gewissen Korrosion ausgesetzt. Daher muss Wälzlagerstahl gute Rostschutzeigenschaften aufweisen.
Gute Fertigungsleistung
Bei der Herstellung von Lagern werden deren Teile mehreren Kalt- und Warmbearbeitungsprozessen unterzogen. Dies erfordert, dass Lagerstahl über gute Prozesseigenschaften wie Kalt- und Warmumformeigenschaften, Schneid-, Schleifverarbeitungseigenschaften und Wärmebehandlungseigenschaften usw. verfügen sollte, um den Anforderungen von Großserien, hoher Effizienz, niedrigen Kosten und hohen Anforderungen gerecht zu werden -Qualitätsproduktion von Wälzlagern.
Für Lager, die unter besonderen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, müssen zusätzlich zu den oben genannten Grundanforderungen entsprechende besondere Leistungsanforderungen an den verwendeten Stahl gestellt werden, wie z. B. Hochtemperaturbeständigkeit, Hochgeschwindigkeitsleistung, Korrosionsbeständigkeit und antimagnetische Eigenschaften.