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從軸承及軸承材料的發(fā)展看回轉(zhuǎn)支承未來走向
來源:    發(fā)表日期: 2015/10/26    閱讀次數(shù): 2409

1.高碳鉻軸承鋼(軸承鋼) 世界各國(guó)均以相當(dāng)于GCr15的鋼號(hào)作為軸承用鋼的基礎(chǔ),向提高淬透性的方向發(fā)展以適應(yīng)厚壁軸承零件的需要,其做法是在成分中適當(dāng)增加鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.1%、0.2%、…、0.6%不等),鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有調(diào)整或不變,從而發(fā)展出一系列高淬透性的高碳鉻軸承鋼。這些鋼種不僅適用于馬氏體淬火,也適用于厚壁軸承零件的貝氏體淬火。高碳鉻軸承鋼的另一個(gè)發(fā)展是適當(dāng)降低淬透性,并施以中頻感應(yīng)加熱,靠淬透性有限而整體淬火只表面硬化。它既有滲碳鋼滲碳淬火的優(yōu)越性能,又節(jié)約了合金滲碳鋼的鋼材成本和高昂的滲碳熱處理成本。用此鋼制造鐵路軸承獲得很好的效果。
2.無鉻軸承鋼
  無鉻軸承鋼是我國(guó)根據(jù)國(guó)產(chǎn)資源特點(diǎn)自行研制的代替鉻軸承鋼的新鋼種,它們具有較好的淬透性、淬硬性、抗接觸疲勞性能和耐磨性。與鉻軸承鋼比較,其表面脫碳敏感性稍大,緩蝕性能及機(jī)械加工性能稍遜,但采取適當(dāng)措施,用此類鋼代替鉻軸承鋼生產(chǎn)軸承是完全可行的。
3.滲碳軸承鋼
  隨著高速航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,全淬硬鋼的斷裂韌度已完全不能滿足要求。為此美國(guó)開發(fā)出耐高溫滲碳軸承鋼M50NiL,其斷裂韌度特別好,高溫性能高速性能沖擊韌度耐磨性耐疲勞性能均十分優(yōu)越。目前又在研究超M50NiL的滲碳鋼。
4.不銹軸承鋼
  9Gr18不銹鋼中粗大碳化物是有害的,國(guó)外致力于研究把碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到0.5~0.7,提高了9Gr18鋼的綜合性能。目前有的國(guó)家正為含氮不銹鋼的研究投入較大的力量。美、德共同研制一種Cronidur30含氮不銹軸承鋼,德國(guó)研究一種低氮鋼LNS用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和宇航軸承,法國(guó)研制一種XD15N高氮馬氏體不銹鋼用于宇航軸承,美國(guó)研制一種高性能的滲碳不銹鋼CSS-42L,也成功地用于宇航軸承。 5.碳素軸承鋼
  國(guó)外軸承鋼學(xué)術(shù)界認(rèn)為軸承鋼中的合金元素主要作用是提高淬透性,高強(qiáng)度、高硬度、耐磨損、耐疲勞等主要性能是碳元素的作用。而真空脫氣技術(shù)發(fā)展到今天,碳素鋼的純潔度同樣也可以大幅度提高,對(duì)于壁厚不大的軸承采用真空脫氣的高碳鋼,其性能完全能滿足要求。目前有進(jìn)一步擴(kuò)大碳鋼使用范圍的趨勢(shì)。
6.陶瓷材料
  應(yīng)用于軸承的陶瓷材料主要是Si3N4和ZrO2及其系列組合制品。具有密度小、摩擦因數(shù)小、硬度特別高、耐高溫、耐強(qiáng)腐蝕,有適中的耐沖擊韌度,在中等接觸應(yīng)力下有較高的疲勞壽命等優(yōu)點(diǎn),所以在高溫、高速、腐蝕介質(zhì)、強(qiáng)力摩擦狀態(tài)下工作的軸承,選用陶瓷材料更好。陶瓷軸承的類型目前主要有深溝球軸承、角接觸球軸承和圓柱滾子軸承。從是否完全采用陶瓷材料上劃分有兩種類型:一種是鋼制的內(nèi)外圈加上陶瓷滾動(dòng)體,稱作復(fù)合型;另一種是套圈和滾動(dòng)體均用陶瓷,稱作全陶瓷型。全陶瓷軸承在應(yīng)用中的難點(diǎn)是在與軸配合時(shí)因材料的膨脹系數(shù)不同而造成碎裂。

目前,回轉(zhuǎn)支承廣泛使用50Mn(屬于碳素軸承鋼)作為基礎(chǔ)材料,這種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是含碳小于0.8%的碳元素,鋼中除含有碳(C)元素和為脫氧而含有一定量硅(Si)(一般不超過0.40%)、錳(Mn)(一般不超過0.80%,較高可到1.20%),當(dāng)錳(Mn)含量達(dá)到1.40%,稱為錳鋼(50Mn)。少量使用42CrMo(42CrMo鋼屬于超高強(qiáng)度鋼,具有高強(qiáng)度和韌性,淬透性也較好,無明顯的回火脆性,調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力,低溫沖擊韌性良好。)







 
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