高速滾珠軸承的常用制造材料
高速軸承一般是指*DmN值超過(guò)1.0x106mm.r/min的滾動(dòng)軸承,對(duì)于制造高速滾動(dòng)軸承的材料有特別的要求。當(dāng)DmN值較小時(shí),軸承可能是表層或次表層的疲勞剝離的破壞形式,當(dāng)DmN值超過(guò)250萬(wàn)時(shí),疲勞層的裂紋就會(huì)縱向發(fā)展到深處,并且在嚴(yán)重的情況下,內(nèi)圈會(huì)成塊剝落。因此,套圈可以由具有高表面強(qiáng)度和高內(nèi)部韌性的表面硬化鋼制成。典型的這種鋼是AISI8620,CBS600,CBS1000M和VASCOX-2等。
需要在高溫環(huán)境或者軸承本身溫度溫下運(yùn)行的高速軸承,但不同于一般高溫條件的要求。例如,對(duì)于在220°C下運(yùn)行的高速軸承,需要在315°C選擇高溫材料。這是因?yàn)楦咚佥S承需要更高的高溫硬度來(lái)抵抗由高速時(shí)速度效應(yīng)引起的變形趨勢(shì)。高溫下常用于高速軸承的鋼材有M50,M2,WB49和M315等。通過(guò)真空感應(yīng)法熔煉然后通過(guò)真空電弧法重新熔化的M50鋼比通過(guò)真空感應(yīng)簡(jiǎn)單熔煉的M50鋼使用壽命長(zhǎng)5倍以上,因此有更多的應(yīng)用。
雖然高速軸承幾乎不直接涉及腐蝕問(wèn)題,但是相當(dāng)比例的高速軸承由于材料腐蝕而失效。在這些問(wèn)題的情況下,可以使用耐腐蝕合金,具有鉻離子的M50鋼和氮化硅陶瓷等材料制造的高速軸承。高速軸承的保持架需要由具有高強(qiáng)度的材料制成,并且在要求高的情況下,可以使用AMS4616硅青銅,S-蒙乃爾合金等。最常用的是鐵基合金AIS14340(AMS6415),其要求熱處理硬度在HRC28-36的范圍內(nèi)。為了更進(jìn)一步的提高保持架的摩擦特性,通常采用20-50μm的銀膜(如AMS2412和2410)。
在高速軸承的應(yīng)用中,陶瓷材料軸軸承具有很好的前景。其中,氮化硅Si3N4材料的壽命要高于M50鋼,其比重僅為鋼的40%。它已被用于制造滾動(dòng)元件甚至套圈。它已被證明具有優(yōu)異的高速,高溫適應(yīng)性和耐腐蝕性,缺點(diǎn)是陶瓷材料軸承制造成本很高。
DmN值:軸承節(jié)圓直徑(mm)(即軸承內(nèi)徑和外徑的平均值)×旋轉(zhuǎn)速度(rpm)
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