滚动轴承运转时,滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动时,其接触部分承受周期性交变负荷,多者每分钟达数万次或数十万次。在周期性交变应力的反复作用下,接触表面出现疲劳剥落。开始出现剥落后引起轴承的振动、噪音增大,工作温度不断上升,致使轴承终疲劳破坏而不能使用。接触疲劳破坏是滚动轴承破坏的主要形式。因此,要求滚动轴承厂家的滚动轴承用钢应具有较高的接触疲劳强度。
为了满足对滚动轴承的性能的要求,滚动轴承厂家对轴承钢材料提出了以下一些基本的性能要求:
1)高的接触疲劳强度,
2)热处理后应具有高的硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度,
3)高的耐磨性、低的摩擦系数,
4)高的弹性极限,
5)良好的冲击韧性和断裂韧性,
6)良好的尺寸稳定性,
7)良好的防锈性能,
8)良好的冷、热加工性能。
轴承套圈及滚动体热处理标准按JB/T1255 标准执行。同一零件硬度的均匀性应在1HRC以内。轴承套圈马氏体淬回火后显微组织应由隐晶、细小结晶马氏体、均匀分布的细小残留碳化物、少量残留奥氏体以及少量的屈氏体组成,淬回火后显微组织要求应符合JB/T1255 规定。
对于一般使用场合,多使用酸性平炉或碱性电炉冶炼的普通轴承钢。随着冶炼方法的不断改进,产生了电流重熔、真空冶炼、电子束炉冶炼等新的冶炼方式,由上述方式炼成的轴承钢制成的轴承,其寿命也相应得到提高。适用于疲劳寿命和可靠性有特殊要求的轴承,如铁路车辆轴箱轴承、航空发动机主轴轴承和导航系统轴承等。
此外,滚动轴承厂家在选择钢种时还应综合考虑钢的加工性能、货源供给及国内资源情况等。