軸受鋼の特性と要件(1)

転がり軸受材料には、転がり軸受部品材料およびケージ、リベットおよび他の補助材料が含まれる。転がり軸受とその部品の大部分は鋼でできており、転がり軸受に使用される鋼は通常、高炭素クロム鋼と浸炭鋼です。現代の科学技術の発展と転がり軸受の使用の増加に伴い、高精度、長寿命、高信頼性など、軸受に対する要求はますます高くなっています。一部の特殊用途軸受では、軸受材料は高温耐性、耐食性、非磁性、超低温、耐放射線性および他の特性を有することも要求される。さらに、軸受材料には、合金材料、非鉄金属および非金属材料も含まれる。さらに、セラミック材料で作られたベアリングは、機関車、自動車、地下鉄、航空、航空宇宙、化学およびその他の分野で使用されています。

転がり軸受の基本的な材料要件は、軸受の作業性能に大きく依存します。転がり軸受の製造に使用される材料が適切であるかどうかは、その性能と寿命に大きな影響を与えます。一般に、転がり軸受の主な破壊形態は、交番応力下での疲労剥落と摩擦および摩耗による軸受精度の低下である。さらに、ベアリングに異常な損傷を引き起こす亀裂、くぼみ、錆、その他の理由もあります。したがって、転がり軸受は、塑性変形に対する高い耐性、より少ない摩擦および摩耗、良好な回転精度、良好な寸法精度および安定性、および長い接触疲労寿命を有するべきである。そして、これらの特性の多くは、材料と熱処理プロセスによって共同で決定されます。材料に対する転がり軸受の基本要件は、軸受の損傷形態によって決定されるため、転がり軸受の製造に必要な材料は、後工程で特定の熱処理を行った後、以下の特性を有する必要があります。

a, 高い接触疲労強度

接触疲労破壊は、通常のベアリング破損の主な形態です。転がり軸受が走っているとき、転動体は軸受の内輪と外輪の軌道の間を転がり、接触部は毎分数十万回に達することができる周期的な交互荷重を受ける。周期的な交番応力の繰り返し作用により、接触面疲労スポーリングが発生する。転がり軸受が剥離し始めると、軸受の振動や騒音が増加し、作動温度が急激に上昇し、軸受の最終的な損傷が生じます。この損傷形態を接触疲労損傷と呼びます。そのため、転がり軸受用鋼には高い接触疲労強度を有することが要求される。

b、高い耐摩耗性

転がり軸受が正常に動作すると、転がり摩擦に加えて、摺動摩擦もあります。摺動摩擦の主な部分は、転動体と軌道面との接触面、転動体と保持器ポケットとの接触面、保持器とリングガイドリブとの間、ローラ端面と側壁との間のリングガイドなどである。転がり軸受に摺動摩擦が存在すると、軸受部品の摩耗が必然的に発生します。軸受鋼の耐摩耗性が悪い場合、転がり軸受は摩耗により精度を早期に低下させたり、軸受の振動を増加させたりして、回転精度の低下により耐用年数を短くします。そのため、軸受鋼には高い耐摩耗性を有することが要求される。