軸承鋼的性能及要求

滾動軸承用材包括滾動軸承零件用材和保持架、鉚釘及其他輔助材料。滾動軸承及其零件絕大多數(shù)由鋼制成，滾動軸承用鋼通常是高碳鉻鋼及滲碳鋼。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和滾動軸承使用量日益增加，對軸承的要求越來越高，如高精度、長壽命及高可靠性等。對于一些特殊用途軸承，還要求軸承材料具有耐高溫、抗腐蝕、無磁性、超低溫、抗輻射等性能。除此之外，軸承材料還包括合金材料、有色金屬和非金屬材料等。另外，用陶瓷材料制造的軸承現(xiàn)已應(yīng)用于機(jī)車、汽車、地鐵、航空、航天、化工等領(lǐng)域。
滾動軸承對材料的基本要求在很大程度上取決于軸承的工作性能。選擇制造滾動軸承的材料是否合適，對其使用性能和壽命將有很大影響。一般情況下，滾動軸承的主要破壞形式是在交變應(yīng)力作用下的疲勞剝落，以及由于摩擦磨損而使軸承精度喪失。此外，還有裂紋、壓痕、銹蝕等原因造成軸承的非正常破壞。因此，滾動軸承應(yīng)具有高的抗塑性變形能力，少的摩擦磨損，良好的旋轉(zhuǎn)精度、良好的尺寸精度和穩(wěn)定性，以及長的接觸疲勞壽命。而且其中很多性能是由材料和熱處理工藝所共同決定的。由于滾動軸承對材料的基本要求是由軸承的破壞形式?jīng)Q定的，所以要求制造滾動軸承的材料經(jīng)過后工序的一定熱處理后應(yīng)具備下列性能：
高的接觸疲勞強(qiáng)度
接觸疲勞破壞是軸承正常破壞的主要形式。滾動軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾動體在軸承內(nèi)、外圈的滾道間滾動，其接觸部分承受周期性交變載荷，多者每分鐘可達(dá)數(shù)十萬次，在周期性交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，接觸表面出現(xiàn)疲勞剝落。滾動軸承開始出現(xiàn)剝落后便會引起軸承振動、噪音增大工作溫度急劇上升，致使軸承最終損壞，這種破壞形式稱為接觸疲勞破壞。因此，要求滾動軸承用鋼應(yīng)具有高的接觸疲勞強(qiáng)度。
高的耐磨性
滾動軸承正常工作時(shí)，除了發(fā)生滾動摩擦外，還伴有滑動摩擦。發(fā)生滑動摩擦的主要部位是：滾動體與滾道之間的接觸面、滾動體和保持架兜孔之間的接觸面、保持架和套圈引導(dǎo)擋邊之間以及滾子端面與套圈引導(dǎo)擋邊之間等。滾動軸承中滑動摩擦的存在不可避免地使軸承零件產(chǎn)生磨損。如果軸承鋼的耐磨性差，滾動軸承便會因磨損而過早地喪失精度或因旋轉(zhuǎn)精度下降而使軸承振動增加、壽命降低。因此，要求軸承鋼應(yīng)具有高的耐磨性。