Podstawowe wymagania eksploatacyjne dla stali łożyskowej

Podstawowe wymagania eksploatacyjne dla stali łożyskowej

The vast majority of rolling bearings and their parts are made of bearing steel. Bearing steel is usually high carbon chromium steel and carburized steel. With the development of modern science and technology and the increasing use of rolling bearings, the requirements for bearings are getting higher and higher, such as high precision, long life and high reliability. For some special-purpose bearings, bearing materials are also required to have properties such as high temperature resistance, corrosion resistance, non-magnetic, ultra-low temperature, and radiation resistance. In addition, bearing materials also include alloy materials, non-ferrous metals and non-metallic materials. In addition, bearings made of materiały ceramiczne are now used in locomotives, automobiles, subways, aviation, aerospace, chemical industry and other fields.

The basic material requirements for rolling bearings depend to a large extent on the working performance of the bearings. Whether the material used to manufacture rolling bearings is suitable will have a great impact on its performance and life. In general, the main damage forms of rolling bearings are fatigue spalling under the action of alternating stress, and loss of bearing accuracy due to friction and wear. In addition, there are cracks, indentations, rust and other reasons that cause abnormal damage to bearings. Therefore, rolling bearings should have high resistance to plastic deformation, low friction and wear, good rotation accuracy, good dimensional accuracy and stability, and long contact fatigue life, and many of these properties are achieved by medium materials and thermal external treatment processes. decided jointly. Since the basic requirements for bearing materials are determined by the damage mode of the bearing, the materials used to manufacture rolling bearings should have the following properties after obróbka cieplna:

52100 Stal łożyskowa

Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa kontaktowa

Uszkodzenia zmęczeniowe kontaktowe są główną formą uszkodzeń łożysk. Podczas pracy łożyska tocznego elementy toczne toczą się pomiędzy bieżniami pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego łożyska, a ich części stykowe poddawane są okresowym obciążeniom zmiennym, które mogą sięgać setek tysięcy razy na minutę. Pod powtarzającym się działaniem okresowych naprężeń przemiennych na powierzchni styku powstają odpryski zmęczeniowe. Gdy łożysko toczne zacznie się odklejać, spowoduje to wibracje łożyska, zwiększenie hałasu i gwałtowny wzrost temperatury roboczej, co ostatecznie doprowadzi do uszkodzenia łożyska. Ta forma uszkodzenia nazywana jest kontaktowym uszkodzeniem zmęczeniowym. Dlatego od stali łożyskowej wymaga się dużej wytrzymałości zmęczeniowej kontaktowej.

Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa kontaktowa

Wysoka odporność na zużycie

Gdy łożyska toczne pracują normalnie, oprócz tarcia tocznego występuje również tarcie ślizgowe. Główne części, w których występuje tarcie ślizgowe to: powierzchnia styku elementu tocznego z bieżnią, powierzchnia styku elementu tocznego z otworem koszyka, koszykiem z żebrem prowadzącym tulejki oraz powierzchnia końcowa rolki z żebrem prowadzącym tulejki . Poczekaj między bokami. Występowanie tarcia ślizgowego w łożyskach tocznych nieuchronnie powoduje zużycie części łożysk. Jeśli odporność stali łożyskowej na zużycie jest niska, łożysko toczne przedwcześnie utraci precyzję z powodu zużycia lub dokładność obrotu spadnie, co spowoduje zwiększone wibracje łożyska i skróconą żywotność. Dlatego stal łożyskowa musi charakteryzować się wysoką odpornością na zużycie.

Stal łożyskowa Wysoka odporność na zużycie

Gdy łożysko toczne pracuje, ponieważ powierzchnia styku pomiędzy elementem tocznym a bieżnią pierścieniową jest bardzo mała, gdy łożysko jest obciążone, zwłaszcza przy dużym obciążeniu, nacisk styku na powierzchnię styku jest bardzo duży. Aby zapobiec wystąpieniu nadmiernych odkształceń plastycznych pod wpływem dużych naprężeń kontaktowych, skutkujących utratą dokładności łożyska lub występowaniem pęknięć powierzchniowych, stal łożyskowa musi posiadać wysoką granicę sprężystości.

Stal łożyskowa Wysoka granica sprężystości

Odpowiednia twardość

Twardość jest jednym z ważnych wskaźników łożysk tocznych. Jest to ściśle związane z wytrzymałością zmęczeniową materiału, odpornością na zużycie i granicą sprężystości i bezpośrednio wpływa na żywotność łożyska tocznego. Twardość łożyska określa się zwykle na podstawie sposobu i wielkości obciążenia łożyska, rozmiaru łożyska i ogólnego stanu grubości ścianki. Twardość stali stosowanej do łożysk tocznych musi być odpowiednia. Jeśli jest za duży lub za mały, wpłynie to na żywotność łożyska.

Dobra wytrzymałość

It is well known that the main brak modes of rolling bearings are contact fatigue damage and loss of bearing accuracy due to poor wear resistance or dimensional instability. If the bearing parts lack a certain degree of toughness, they will be damaged due to brittle fracture when subjected to large impact loads. Therefore, the hardness of the bearing must be determined based on the specific conditions of the bearing and the mode of damage. For bearing accuracy loss due to fatigue spalling or poor wear resistance, bearing parts should be selected with higher hardness; for bearings that bear larger impact loads (such as rolling mill bearings, railway bearings and some automobile bearings, etc.), the hardness should be appropriately reduced. Hardness is necessary to improve the toughness of the bearing.

Wytrzymałość stali łożyskowej

Dobra odporność na uderzenia

Wiele łożysk będzie podczas użytkowania poddawanych pewnym obciążeniom udarowym, dlatego stal łożyskowa musi mieć określony stopień wytrzymałości, aby zapewnić, że łożyska nie ulegną uszkodzeniu w wyniku uderzenia. Łożyska przenoszące duże obciążenia udarowe, takie jak łożyska walcownicze, łożyska kolejowe itp., wymagają materiałów o stosunkowo wysokiej udarności i odporności na pękanie. W niektórych z tych łożysk stosuje się proces obróbki cieplnej hartowania bainitu, a w niektórych stosuje się materiały ze stali nawęglanej, aby zapewnić lepszą odporność na uderzenia i wytrzymałość tych łożysk.

Dobra stabilność wymiarowa

Łożyska to precyzyjne części mechaniczne, a ich dokładność mierzy się w mikronach. Podczas długotrwałego przechowywania i użytkowania zmiany w strukturze wewnętrznej lub naprężenia spowodują zmiany w wielkości łożyska, powodując utratę dokładności łożyska. Dlatego, aby zapewnić dokładność wymiarową łożyska, stal łożyskowa powinna charakteryzować się dobrą stabilnością wymiarową.

Łożyska toczne podlegają wielu procesom produkcyjnym i długiemu cyklowi produkcyjnemu. Niektóre półprodukty lub gotowe części wymagają długiego przechowywania przed montażem. Dlatego części łożysk są podatne na korozję podczas procesu produkcyjnego lub podczas przechowywania gotowych produktów, szczególnie w wilgotnym powietrzu. Dlatego od stali łożyskowej wymaga się dobrych właściwości antykorozyjnych.

antykorozyjny

Good manufacturing performance

In the process of manufacturing bearings, their parts undergo multiple cold and hot processing processes. This requires that bearing steel should have good process properties, such as cold and hot forming properties, cutting, grinding processing properties and heat treatment properties, etc., to meet the needs of large-volume, high-efficiency, low-cost and high-quality production of rolling bearings.

For bearings used under special working conditions, in addition to the above basic requirements, corresponding special performance requirements must be put forward for the steel used, such as high temperature resistance, high speed performance, corrosion resistance and antimagnetic properties.