滚动轴承常用材料介绍,滚动轴承热处理工艺讲解,热处理检测技术
轴承的性能及可靠性在很大程度上取决于轴承元件的材料,接下来我们就从滚动轴承常用材料介绍、滚动轴承热处理工艺介绍、滚动轴承材料及热处理检测技术三方面一起学习下吧!
【滚动轴承基础知识】第5章 滚动轴承的材料(1)
第5章 滚动轴承的材料
滚动轴承用材包括滚动轴承零件用材和保持架、铆钉及其他辅助材料。滚动轴承及其零件绝大多数由钢制成,滚动轴承用钢通常是高碳铬钢及渗碳钢。随着近代科学技术的发展和滚动轴承使用量日益增加,对轴承的要求越来越高,如高精度、长寿命及高可靠性等。对于一些特殊用途轴承,还要求轴承材料具有耐高温、抗腐蚀、无磁性、超低温、抗辐射等性能。除此之外,轴承材料还包括合金材料、有色金属和非金属材料等。另外,用陶瓷材料制造的轴承现已应用于机车、汽车、地铁、航空、航天、化工等领域。本章将介绍制造滚动轴承对材料的性能要求、冶炼质量的要求,滚动轴承及其零件常用材料和主要性能、滚动轴承用辅助材料的性能以及轴承用材料的发展动向等。
5-1 滚动轴承对材料的基本性能要求
滚动轴承对材料的基本要求在很大程度上取决于轴承的工作性能。选择制造滚动轴承的材料是否合适,对其使用性能和寿命将有很大影响。一般情况下,滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落,以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。此外,还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。因此,滚动轴承应具有高的抗塑性变形能力,少的摩擦磨损,良好的旋转精度、良好的尺寸精度和稳定性,以及长的接触疲劳寿命。而且其中很多性能是由材料和热处理工艺所共同决定的。由于滚动轴承对材料的基本要求是由轴承的破坏形式决定的,所以要求制造滚动轴承的材料经过后工序的一定热处理后应具备下列性能:
一 高的接触疲劳强度
接触疲劳破坏是轴承正常破坏的主要形式。滚动轴承运转时,滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动,其接触部分承受周期性交变载荷,多者每分钟可达数十万次,在周期性交变应力的反复作用下,接触表面出现疲劳剥落。滚动轴承开始出现剥落后便会引起轴承振动、噪音增大,工作温度急剧上升,致使轴承最终损坏,这种破坏形式称为接触疲劳破坏。因此,要求滚动轴承用钢应具有高的接触疲劳强度。
二 高的耐磨性
滚动轴承正常工作时,除了发生滚动摩擦外,还伴有滑动摩擦。发生滑动摩擦的主要部位是:滚动体与滚道之间的接触面、滚动体和保持架兜孔之间的接触面、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。滚动轴承中滑动摩擦的存在不可避免地使轴承零件产生磨损。如果轴承钢的耐磨性差,滚动轴承便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使轴承振动增加、寿命降低。因此,要求轴承钢应具有高的耐磨性。
三 高的弹性极限
滚动轴承工作时,由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小,轴承在承受载荷时,尤其是在承受较大载荷的情况下,接触表面的接触压力很大。为了防止在高接触应力下发生过大的塑性变形,使轴承精度丧失或发生表面裂纹,因此,要求轴承钢应具有高的弹性极限。
四 适宜的硬度
硬度是滚动轴承的重要指标之一。它与材料接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限有着密切的关系,直接影响着滚动轴承的寿命,轴承的硬度通常要根据轴承承受载荷的方式和大小、轴承尺寸和壁厚的总体情况来决定。滚动轴承用钢的硬度要适宜,过大或过小都将影响轴承使用寿命。众所周知,滚动轴承的主要失效形式是接触疲劳破坏,以及由于耐磨性差或尺寸不稳定而使轴承精度丧失;轴承零件如果缺乏一定的韧性,在承受较大冲击载荷时又会由于发生脆断而导致轴承的破坏。所以,一定要根据轴承的具体情况和破坏的方式来确定轴承的硬度。对于由于疲劳剥落或耐磨性差使轴承精度丧失的情况,轴承零件应选用较高的硬度;对于承受较大冲击载荷的轴承(例如轧机轴承、铁路轴承和一些汽车轴承等),应适当降低硬度以提高轴承的韧性是十分必要的。
五 一定的冲击韧性
很多滚动轴承在使用过程中都会受一定的冲击载荷,因此要求轴承钢具有一定的韧性,以保证轴承不因冲击而破坏。对于承受较大冲击载荷的轴承例如轧机轴承、铁路轴承等要求材料具有相对较高的冲击韧性和断裂韧性,这些轴承有的用贝氏体淬火热处理工艺,有的用渗碳钢材料,就是为了保证这些轴承具有较好的耐冲击韧性。
六 良好的尺寸稳定性
滚动轴承是精密的机械零件,其精度是以微米为计算单位。在长期的保管和使用过程中,因内在组织发生变化或应力变化会引起轴承尺寸的变化,导致轴承丧失精度。因此,为保证轴承的尺寸精度,轴承钢应具有良好的尺寸稳定性。
七 良好的防锈性能
滚动轴承的生产工序繁多,生产周期较长,有的半成品或成品零件在装配前还需较长时间的存放,因此,轴承零件在生产过程中或在成品保存中都极易发生一定的锈蚀,特别是在潮湿的空气中。所以,要求轴承钢要具有良好的防锈性能。
八 良好的工艺性能
滚动轴承在生产过程中,其零件要经过多道冷、热加工工序。这就要求轴承钢应具有良好的工艺性能,如冷、热成型性能,切削、磨削加工性能及热处理性能等等,以适应滚动轴承大批量、高效率、低成本和高质量生产的需要。
此外,对于特殊工作条件下使用的轴承,除上述几个基本要求外,对其用钢还必须提出相应的特殊性能要求,如耐高温性能、高速性能、抗腐蚀以及防磁性能等。
5-2 滚动轴承用钢冶炼质量的基本要求
滚动轴承的使用寿命和可靠性很大程度上与轴承用钢的冶炼质量有着密切的关系。由于轴承钢所具有的特性,对冶炼质量的要求比一般工业用钢要严格得多,如钢的化学成分、纯洁度、组织和均匀性等。下面将对滚动轴承用钢冶炼质量的基本要求加以介绍。
一 严格的化学成分要求
一般轴承用钢主要是高碳铬轴承钢,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的铬,并含有少量的锰、硅元素的过共析钢。铬可以改善热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性,又可以提高钢的防锈性能和磨削性能。但当铬含量超过1.65%时,淬火后会增加钢中残余奥氏体,降低硬度和尺寸稳定性,增加碳化物的不均匀性,降低钢的冲击韧性和疲劳强度。为此,高碳铬轴承钢中的含铬量一般控制在1.65%以下。只有严格控制轴承钢中的化学成分,才能通过热处理工序获得满足轴承性能的组织和硬度。
二 高精度的尺寸要求
滚动轴承用钢要求钢材尺寸精度较高,这是因为大部分轴承零件都要经过压力成型。为了节省材料和提高劳动生产率,绝大部分轴承套圈都是经过锻造成型,钢球是经过冷镦或热轧成型,小尺寸的滚子也是经过冷镦成型。如果钢材的尺寸精度不高,就无法精确地计算下料尺寸和重量,而不能保证轴承零件的产品质量,也容易造成设备和模具的损坏。
三 特别严格的纯洁度要求
钢的纯洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少,纯洁度越高,钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落、显著降低轴承寿命的主要原因。特别是脆性夹杂物危害最大,由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来,严重影响轴承零件精加工后的表面质量。因此,为了提高轴承的使用寿命和可靠性,必须降低轴承钢中夹杂物的含量。
四 严格的低倍组织和显微(高倍)组织要求
轴承钢的低倍组织是指一般疏松、中心疏松和偏析,显微(高倍)组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性,并使之组织不均匀,在淬火时容易变形与开裂。带状碳化物影响退火和淬火回火组织以及接触疲劳强度。低、高倍组织的优劣对滚动轴承的性能和使用寿命有很大的影响,所以,在轴承材料标准中对低、高倍组织有着严格的要求。
五 特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求
对轴承钢而言,表面缺陷包括裂纹、夹渣、毛刺、结疤、氧化皮等,内部缺陷包括缩孔、气泡、白点、严重的疏松和偏析等。这些缺陷对于轴承的加工、轴承的性能和寿命有很大的影响,在轴承材料标准中明确规定不允许出现这些缺陷。
六 特别严格的碳化物不均匀性要求
在轴承钢中,如果出现严重的碳化物分布不均匀,则在热处理加工过程中就容易造成组织和硬度的不均匀,钢的组织不均匀性对接触疲劳强度有较大的影响。另外,严重的碳化物不均匀性还容易使轴承零件在淬火冷却时产生裂纹,碳化物不均匀性还会导致轴承的寿命降低。因此,在轴承材料标准中,对不同规格的钢材均有明确的特别要求。
七 特别严格的表面脱碳层要求
在轴承材料标准中对钢材表面脱碳层有着严格的规定,如果表面脱碳层超出标准的规定范围,且在热处理前的加工过程中又没有将其全部清除掉,则在热处理淬火过程中就容易产生淬火裂纹,造成零件的报废。
八 其他要求
在轴承钢材料标准中还对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态、标识等有严格的要求。
5-3 滚动轴承常用材料和性能
一 轴承套圈与滚动体常用材料和性能
目前滚动轴承套圈和滚动体常用的钢种有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、耐腐蚀轴承钢、高温轴承钢、防磁轴承钢和中碳合金钢等。其主要钢号的化学成分列于表5-1。
1 高碳铬轴承钢
在GB/T 18254《高碳铬轴承钢》标准中,高碳铬轴承钢包括GCr4、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo几种,目前,轴承行业普遍使用的主要是GCr15和GCr15SiMn两种材料,达轴承钢总用量的80%以上。高碳铬轴承钢采用先进的冶炼技术和工艺可以得到极高的纯洁度,经适当的热处理可获得均匀分布的球状珠光体组织,切削性能良好,具有优良的淬透性和淬硬性,热处理后的显微组织和硬度比较均匀稳定,具有较高的接触疲劳强度和耐磨性,经适当的热处理还可获得很好的尺寸稳定性,并具有一定的抗腐蚀性能,且价格比较便宜。到目前为止,这种钢可以满足在一般工况条件下运转的轴承的使用要求。高碳铬轴承钢仍是世界各国普遍用于制造轴承零件的理想材料。
GCr15和GCr15SiMn这两种钢的性能基本相同,但GCr15SiMn钢的淬透性比GCr15钢好,因此对于较大尺寸的轴承零件,宜采用GCr15SiMn钢。高碳铬轴承钢广泛用于制造滚动轴承套圈和滚动体,其使用范围列于表5-2。
GCr15轴承钢大量用来制造汽车、拖拉机、坦克、飞机等所使用的发动机轴承,机床、电机等所使用的主轴轴承以及铁路车辆、矿山机械、通用机械用轴承。
GCr15SiMn和GCr15SiMo轴承钢主要用来制造壁厚比较大的轴承。GCr15SiMn适用于制造壁厚在15mm~35mm范围内的轴承,而GCr15SiMo轴承钢适用于制造壁厚大于35mm尺寸的轴承,如各种大型和特大型轴承,多用在重型机床及轧钢机上无较大冲击载荷的工作条件下。由于GCr15SiMn钢的裂纹敏感性较大,冲击韧性差,对于冲击载荷大的厚壁轴承还不能完全满足使用要求,为此,铁道部首先提出客车轴承不允许使用GCr15SiMn钢,还有对于大壁厚的轧机和矿山轴承在承受冲击载荷大的条件下,GCr15SiMn钢也限制使用。现已开发出的GCr18Mo和 GCr15SiMo等淬透性钢,其性能比GCr15SiMn钢优越,可在铁路轴承、轧机轴承、矿山机械轴承上替代GCr15SiMn钢使用。
GCr4 轴承钢是限制淬透性钢,即经过合适的热处理可得到表面硬、心部软的硬度匹配,具有良好的耐磨性、抗冲击性和断裂韧性及高的接触疲劳寿命,在俄罗斯被用于制造铁路客货车、矿山及冶金机械等轴承。
GCr18Mo轴承钢是一种被广泛用于贝氏体处理的轴承钢,用来制造高速列车、矿山和冶金机械轴承。
2 无铬轴承钢
无铬轴承钢是我国根据国产资源特点自行研制的代替铬轴承钢的新钢种,此类轴承钢是含1.0%左右的碳和少量的硅、锰、钒及稀土元素,具有较好的淬透性、淬硬性、抗接触疲劳性能和耐磨性。用无铬轴承钢制造的轴承与用铬轴承钢制造的轴承相比较,轴承的使用寿命相当,无铬轴承钢与铬轴承钢比较,无铬轴承钢表面脱碳敏感性稍大,防锈性能及机械加工性能稍逊,但采取适当措施,用此类钢代替铬轴承钢生产轴承是完全可行的。无铬轴承钢包括GSiMnV、GSiMnVRe、GSiMnMoV、GSiMnMoVRe、GMnMoV、GMnMoVRe六种钢号。由于目前铬资源不是太紧张,且在实际生产过程中如果管理不善,极易造成混料现象。所以,目前这种钢基本上不使用。
3 渗碳轴承钢
用于制造轴承零件的渗碳钢实际上是优质低碳合金结构钢,含有较低的碳和一定量的合金元素,对钢的纯洁度和组织均匀性要求较高。渗碳轴承钢经渗碳、淬火、回火等热处理工序后,表面硬度为58~62HRC,心部硬度为25~45HRC,表面耐磨性较好,且心部又具有良好的韧性。用这类钢制造的轴承零件,即可以承受较大的冲击载荷,又具有较高的耐磨性和抗接触疲劳强度。另外,渗碳轴承钢的加工工艺性能也比较好,特别适宜于制造要求心部韧性好能承受较大冲击载荷条件下工作的轴承和尺寸较大的轴承。如大型轧钢机轴承、汽车轴承、铁路轴承以及因结构特殊不宜选用高碳铬轴承钢制造的轴承等。
常用的渗碳轴承钢有:G20CrNiMoA、G20CrNi2MoA用于制造承受冲击载荷较大的汽车、拖拉机滚子轴承和铁路货车轴承。
G16Cr2Ni4MoA用于制造承受冲击载荷的航空发动机主轴轴承。
G12Cr2Ni3Mo5A、GH10Cr4MoA用于制造承受较高冲击载荷,且在高温条件下工作的滚子轴承,如航空发动机高温轴承。
G20Cr2Ni4A、G20Cr2MnA、G20Cr2Mn2SiMoA用于制造轧钢机轴承和承受高冲击载荷的特大型轴承,也用于制造承受冲击载荷大的安全性高的中小型轴承,如汽车轮毂轴承。
4 耐腐蚀轴承钢
耐腐蚀轴承钢又称不锈轴承钢,在腐蚀介质中工作不易锈蚀。常用的不锈钢有以下几种:
9Cr18、9Cr18Mo是应用比较普遍的马氏体不锈钢。这类不锈钢含有1%左右的碳和18%左右的铬,属于高碳铬不锈钢,经热处理后具有较高的强度、硬度、耐磨性和接触疲劳性能以及低温稳定性。这类钢具有很好的抗大气、海水、水蒸汽腐蚀的能力。通常用于制造在海水、蒸馏水、硝酸等介质工作的轴承零件和在-253~350℃下工作的轴承以及某些微型轴承。如火箭氢氧发动机中的低温轴承,有时也用于制造在化学工业、食品工业等腐蚀环境和低温下工作的轴承零件及某些要求低摩擦的仪器和仪表轴承等。
但9Cr18、9Cr18Mo在冶炼中如果共晶碳化物太多或分布不均匀,易造成热处理后硬度达不到设计要求或硬度分布不均匀,在生产中造成大量废品。或在轴承加工过程中,易在共晶碳化物处造成应力集中而产生疲劳裂纹源,使轴承使用性能和接触疲劳寿命受到较大的影响。
为了提高不锈轴承钢的加工精度和使用性能及寿命,美国在20世纪80年代研制了一种新型不锈轴承钢DD440C——意为降碳降铬不锈轴承钢。主要通过降低9Cr18中的碳和铬的含量,在不影响耐腐蚀和机械性能的情况下,尽可能减少共晶碳化物的含量。目前我国和日本也研制出类似的不锈钢7Cr14Mo,并已在轴承产品中应用。
1Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能,可用于轻载荷、低转速、强腐蚀介质中工作的轴承。因其硬度较低,需要经过渗氮处理后才能用于高温、高速、高耐磨、低载荷的轴承,也可用于防磁轴承。
另外,用于制造轴承零件的不锈钢还有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr17Ni2和0Cr17Ni7AL等。这些不锈钢含碳量为0~0.4%不等,均因其含碳量不高,热处理后的硬度、强度较低,但耐腐蚀及塑性较好,主要用于制造耐腐蚀且载荷不大的保持架、钢球、滚针、关节轴承外圈等轴承零件。
5 高温轴承钢
通常,工作温度在150℃以上使用的轴承称为高温轴承。由于铬轴承钢在使用温度超过150℃时,其硬度将急剧下降,尺寸不稳定,并导致轴承无法正常工作。所以对于工作温度在150℃~250℃条件下工作的轴承,若套圈和滚动体仍选用普通高碳铬轴承钢制造,则必须对轴承零件进行特殊的回火处理,一般应高于工作温度50℃下进行回火。经过按上述要求回火处理的轴承钢,能在工作温度下正常使用。但因回火后硬度有所下降,轴承寿命有所降低。当轴承工作温度高于250℃时,则必须采用耐高温的轴承钢制造。
高温轴承钢除应具有一般轴承钢的性能外,还应具有一定的高温硬度和高温耐磨性、高温接触疲劳强度、抗氧化性能、高温耐冲击性能和高温尺寸稳定性。常用的高温轴承钢有:
钼系钢:Cr4Mo4V、Cr15Mo4、9Cr18Mo、Cr14Mo4;
钨系钢:W9Cr4V2Mo、W18Cr4V;
钨钼系:W6Mo5Cr4V2。
高温轴承钢W、Cr、V、Mo等能形成高温下难溶的碳化物,并且在回火时能够析出弥散分布的碳化物,产生二次硬化效应,使这类钢在一定温度下仍具有较高的硬度、耐磨性、较强的抗氧化性能、较高的耐疲劳性和尺寸稳定性。高温轴承钢其中以Cr4Mo4V和W18Cr4V最为常用,表5-3列出了高温轴承用钢的工作温度。
对于结构复杂,又需承受强大冲击载荷的轴承,可采用高温渗碳钢制造。12Cr2Ni3Mo5是一种性能较好的高温渗碳轴承钢,因其含碳量低(0.15%左右),不存在碳化物不均匀的缺点,退火硬度低,切削性能好,具有较高的韧性,可锻性好,能增大轴承零件的锻压比,有利于轴承的使用寿命,渗碳后可满足在温度430℃以下的使用条件,并且具有很好的抗冲击能力。
H10Cr4Mo4Ni4VA是目前性能最好的高温渗碳轴承钢,但其价格比较昂贵。当轴承的使用温度超过500℃时,选用耐高温轴承钢已难以满足其性能要求,而应选用钴基、镍基合金或陶瓷等耐高温材料。
高温轴承主要用于航空喷气发动机、燃气轮机、核反应堆系统、X光管钨盘,以及高速飞行器、火箭、宇宙飞船中。
6 防磁轴承材料
对于导向系统的高灵敏性轴承和某些仪器仪表轴承,为了防止强磁场或地磁场对轴承的影响,使轴承不被磁化,并使轴承摩擦力矩稳定,从而确保轴承的使用精度,轴承必须用防磁材料制造。例如,在采矿工业中,利用飞机进行大面积探矿,要求探矿仪表零件不受磁性干扰,此仪表轴承应为防磁轴承。目前常用的防磁轴承材料主要有:
不锈钢:1Cr18Ni9Ti、40CrNiAl;
防磁钢:70Mn18Cr4V2WN、25Cr18Ni10WN、7Mn15Cr2Al3WmoV2;
镍铜合金:NiCu28-2.5-1.5;
铍青铜:QBe2;
粉末冶金材料:YG6、ST60。
其中最常用的是铍青铜QBe2,其化学成分列于表5-4。
7 中碳合金钢
承受冲击载荷的轴承,除了选用渗碳钢或弹簧钢外,有时也选用中碳合金钢制造轴承,这类钢有GCr10、37CrA、40CrA等,用于制造螺旋滚子轴承的滚子,使用在有冲击载荷的运输、轧钢机运输辊等。5CrMnMo、60CrMnMoNi等用于制造关节轴承外圈。对于日常生活中要求条件低的轴承及非磨轴承,也用45号钢制造。
8 弹簧钢
55SiMoVA 钢制造石油钻机涡轮钻具轴承和石油、矿山用牙轮钻头的滚动体。65Mn用于制造防尘盖压紧圈等。
9 易切削钢
如Y20、Y30等用于制造廉价的轴承套圈。这种轴承的特点是精度要求低、载荷小、需求量少。采用该材料制造的轴承工艺简单,通常经过车削加工成型后,再经过渗铬处理,直接装配成品。生产效率高,生产成本低。
10 其他钢种
08、10、08F、10F冷轧钢经过氰化处理后用于制造滚针轴承套圈。
20、30、20Mn、30Mn、T8、T10A等钢种用于制造要求不高的农机、通用机械、手推车轴承等。
T8、T10A冷轧钢板带制造杯型仪器轴承外圈。
15Mn、20CrMn、20NiMo钢经过渗碳后用于制造滚针轴承外圈以及关节轴承外圈。
18CrMnTi经过渗碳后用于制造载重汽车、振动大的运输车辆上的滚子轴承套圈及滚子。
11 合金材料及粉末冶金材料
52号合金是铁镍时效强化合金,具有较高的硬度(50~57HRC)、优良的耐高温腐蚀性能、防磁性能和防辐射性能。但价格比较昂贵,只有在特殊场合才采用。
MT35、ST35是粉末经过压制烧结而成的复合材料,具有高硬度、高耐磨性、良好的加工性能以及良好的尺寸稳定性。用于制造高精度、长寿命的陀螺马达动压气体轴承。
粉末冶金陶瓷材料包括纯AI203、Si3N4、Zr02微晶陶瓷,硬度极高,比重小,高温性能好,耐磨性好,加工精度高且精度保持性好,用于制造高速机床主轴轴承等。
L605是钴基合金,用于制造耐高温的关节轴承材料。
二 滚动轴承保持架及其他零件用材料
1 保持架材料的基本性能
保持架在滚动轴承中起着等距离隔离滚动体并防止滚动体掉落,引导并带动滚动体转动的作用。滚动轴承保持架可分为冲压保持架和实体保持架。滚动轴承在工作时,由于滑动摩擦而造成轴承发热和磨损,特别是在高速运转的条件下,由于离心力的作用,加速了摩擦磨损与发热,严重时会造成保持架烧伤和断裂,致使轴承不能正常使用。保持架损坏在轴承失效形式中占有较大的比例。而在保持架损坏的原因中,保持架材质的好坏又是主要原因之一。因此,要求制造滚动轴承保持架的材料具有以下性能。
1)具有一定的强度和韧性的配合,使保持架能够承受一定的载荷和冲击,有较好的弹性和刚度。
2)与滚动体之间摩擦系数小,耐磨性能好。
3)须有良好的导热性。
4)比重较小且具有与滚动体相近的膨胀系数。
5)由于保持架结构一般比较复杂,所以要求所用材料具有良好的加工性能:
(1)冲压成型保持架材料要求具有良好的可塑性、延展性;
(2)车制保持架材料要求具有良好的切削性能;
(3)压铸保持架材料要求具有良好的铸造性能;
(4)注塑保持架材料要求具有良好的注塑性能。
2 保持架常用材料及铆钉、垫圈、隔圈、密封圈、支柱、支销材料
常用的轴承保持架及铆钉、垫圈、隔圈、密封圈、支柱、支销等所用材料分为黑色金属材料(如低碳钢、不锈钢等)、有色金属材料(如黄铜、青铜和铝合金等)和非金属材料(如酚醛夹布胶木、塑料等)三类。特殊用途的轴承保持架还应满足特殊工作条件的要求,如耐高温、耐腐蚀、自润滑(真空中使用)或无磁性等。
表5-5中列出了以上三类常用的轴承保持架及铆钉、垫圈、隔圈、密封圈、支柱、支销等所用材料。
冲压保持架常用钢板制造,有时也用铜板。这种保持架相对于金属实体保持架的优点是重量较轻。冲压保持架占据轴承内外圈间的空隙小,润滑油容易进入轴承并保留在保持架内。
冲压保持架只有在没有将它作为标准结构时才写入轴承代号中。
实体保持架由金属、酚醛树脂织物和塑料制造。轴承代号中一般指明这些材料。
金属实体保持架用于对保持架的强度要求高和高温的工作场合。
当需要挡边引导时,也可使用实体保持架。挡边引导的高速轴承保持架由轻材料制造,如轻金属或酚醛树脂织物,以保证其较小的惯性力。
用聚酰胺(尼龙66)保持架有非常好的滑动和自润滑性能。
以玻璃纤维增强尼龙66制成的保持架用于工作温度不超过120℃的稳定状态下工作。使用润滑油时,如果油中有添加剂可能会影响这种保持架的使用寿命。
三 滚动轴承的辅助材料
轴承常用的辅助材料主要包括清洗、防锈材料、内外包装材料等。
1 防锈材料
防锈材料的选择应符合国家环保要求,尽量采用环保型的材料,逐步减少使用磺酸钡类防锈材料。
轴承用防锈材料,主要有油膜防锈油(或称防锈润滑油)、脂膜防锈油(包括液态防锈脂,溶剂稀释型防锈油,热涂石油防锈脂等三类)、乳化型防锈油及其他防锈水剂、气相防锈剂及气相防锈油。这些材料的性能都有相应的标准规定。轴承按其技术条件、用途的不同,以及用户的具体要求,应选用不同类型的防锈材料。
成品轴承经清洗干燥后立即涂防锈油。所用防锈油不应含有大于5μm 的杂质,低噪音轴承用防锈油中不应有大于2μm的微粒。
2 包装材料
1)内包装材料
(1)聚乙烯塑料或采用高压低密度聚乙稀制造的塑料筒以及其他塑料筒(盒);
(2)耐油纸、牛皮纸;
(3)平纹和皱纹聚乙烯复合纸;
(4)纸盒(水分小于12%、纸盒含SO₂小于0.05%);
(5)聚乙烯塑料薄膜(0.05mm~0.08mm厚);
(6)双层或多层铝塑薄膜;
(7)尼龙带或塑料编织带;
(8)防水高强度塑料带;
(9)尼龙塑料薄膜。
凡可分离型轴承捆扎成套包装时,所用捆扎材料应无腐蚀性。
2)外包装材料材质及物理性能
(1)纸箱
纸箱内、外层采用360g/m2~420g/m 牛皮箱板纸,中层采用180g/m牛皮箱板纸,瓦楞采用180g/㎡瓦楞原纸,以及相当于上述质量的牛皮箱板纸及瓦楞原纸。瓦楞纸板黏合不良或脱胶气泡面积不应超过表面积的10%。瓦楞纸板的物理性能指标按表5-6的规定。
(2)钙塑箱
钙塑瓦楞板的表面应平整、瓦楞平直、间距均匀,同一规格同一产品色泽基本一致。
(3)木箱
木板材质为针叶树锯材或软杂木锯材。箱板的含水率为12%~25%,箱板不应有腐朽、死节、漏节、烧伤、损伤、蛀孔、变色、弯曲和裂纹等缺陷。
(4)其他材料包装箱
包装箱也可采用经试验证明性能可靠的其他材料制成,或采用两种或两种以上的材料,例如:塑料、金属等材料制成。
3)运输用托盘
托盘用木、钢、塑料(高密度聚乙烯、聚丙烯等为主要原料)等材料制作。
未完待续,欢迎关注。下期预告:第5章 滚动轴承的材料(2)
(来源:《滚动轴承基础知识》)
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什么是径向 轴承 ?这也是最常见的轴承,一般我们所见的深沟球轴承都属于径向轴承。滑动轴承的类型很多,按其承受载荷的方式不同,可分为...主要的承受力是径向的轴承就是径向轴...
滑动 轴承 制造 材料 都有什么要求特性?滑动轴承合金用于制造滑动轴承的材料。滑动轴承合金的组织是在软相基体上均匀分布着硬相质点,或硬相基体上均匀分布着软相质点。滑动轴承合金具有足够的抗压强...
【 滚动轴承 共分几大类请写出它们的类型代号及名称】作业帮[最佳回答]滚动轴承按照滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承.下列轴承类型是按照类型代码的先后顺序排列1.双列角接触球轴承,类型代码为0,型号为(0)3210,其中...
滚动轴承 的类别有哪几? - 懂得滚动轴承按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承。滚子轴承按滚子种类分为:圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承。按其工作时能否调...
滑动轴承与 滚动轴承 的区别,各用于什么场合?_作业帮[最佳回答]滑动轴承中轴和孔直接接触.滚动轴承中轴和孔之间有滚动体(球或滚子),滚动轴承可以在较大的参数范围内获得较小的摩擦力矩.在简单结构中用滑动轴承为...
滑动 轴承 主要是锡、铅、锑,由于其耐磨性好、塑性高、跑合性能好.这里说的跑合性是什么意思?谢谢?是指和主轴颈一起运动适应工作环境的能力,特别是新机型或大修后刚开始运行的一段时间。经过跑合期后,滑动轴承和轴颈配合不变,主要是耐磨材料在这段时间是正...
滑动 轴承 型号及标准?1、GB/T14910-1994、滑动轴承厚壁多层轴承衬背技术要求2、GB/T16748-1997、滑动轴承金属轴承材料的压缩试验3、GB/T18323-2001、滑动轴承烧结轴套的尺寸和公...