Кулькопідшипникові сталі

Підшипники кочення та ковзання є відповідальними деталями багатьох машин (верстатів, автомобілів, тракторів, вагонів, електродвигунів тощо). Підшипники кочення працюють за умов кочення кульок (чи роликів) по зовнішніх та внутрішніх кільцях. Як правило, причиною відмови підшипників є руйнування тіл кочення по робочих поверхнях кілець, переважно внаслідок втомного викришування поверхонь тертя. Під час роботи елементи кочення зазнають високих змінних навантажень. Тому сталі, що використовують для їх виготовлення, мають бути міцними, зносостійкими і повинні мати високу границю витривалості. До сталей пред’являють вимоги по мінімальному вмісту неметалічних включень, карбідній неоднорідності і відсутності пористості, так як ці дефекти, знаходячись у поверхневому шарі стають концентраторами напружень і викликають передчасне втомне руйнування.

Основними марками сталей є ШХ4, ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ. Вуглець, який міститься у сталях в кількості 1,0 % і хром забезпечують отримання після гартування високої рівномірної твердості, стійкості проти зношування, необхідної прогартовуваності і достатньої в’язкості.

Кульки діаметром до 13,5 мм, ролики до 10 мм виготовляють із сталі ШХ4, а діаметром 22,5 мм і 15 мм відповідно із сталі ШХ15. Сталь ШХ15СГ використовується для виготовлення кульок діаметром до 30 мм, а для виготовлення роликів більшого діаметра застосовують сталь ШХ20СГ. Сталі ШХ15, ШХ15СГ мають підвищену прогартовуваність, високу твердість, зносотривкість та опір контактній втомі. До структури цих сталей ставлять високі вимоги за характером розміщення та розміром неметалічних включень, тому що вони спричиняють передчасне втомне руйнування. З тих самих причин неприпустимою у структурі цих сталей є також карбідна неоднорідність.

Для досягнення оптимального співвідношення міцності і контактної витривалості кільця та ролики підшипників повинні мати після гартування відпускну твердість 61-65 HRC (сталь ШХ15), 60-64 HRC (сталь ШХ15СГ). Елементи підшипників кочення, що працюють за умов високих динамічних навантажень, виготовляють із цементованих сталей 20Х2Н4А і 18ХГТ. Після цементації на товщину 1,2-3,5 мм, гартування і відпуску при 160-170 ºС підшипник із сталі 20Х2Н4А має на поверхні твердість 58-62 HRC, а в серцевині 35-45 HRC. Підшипники кочення із сталі 18ХГТ піддають цементації на товщину 0,9-1,8 мм, а їхня твердість після фінішного термічного оброблення становить 61-65 HRC. Для роботи підшипників у агресивних середовищах їх виготовляють із корозійностійких сталей марок 95Х18, 98Х18.

Термічна обробка підшипникової сталі передбачає операції відпалу, гартування та відпуску. Відпалу при температурі 780-800 ºС піддають заготовки після кування з метою знизити твердість і отримати структуру дрібнозернистого перліту. Температура гартування коливається в межах 830-860 ºС залежно від масивності виробів − чим більший виріб, тим вища температура гартування. Охолоджують деталі в мастилі (кільця, ролики), у розчині соди або кухонної солі, у воді (кульки). Безпосередньо після гартування їх відпускають при 150-160 ºС. Твердість після гартування та відпуску 62-65 HRC, структура − приховано-кристалічний мартенсит з рівномірно розподіленими дрібними надлишковими карбідами.

Довговічність підшипників визначається відхиленням від сферичної форми, яке призводить до биття. Ці биття ретельно контролюються. Деталі підшипників піддають 100 %-у контролю.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Пружинно-ресорні сталі	\|	Сталі та сплави для різального інструменту

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.