Подшипниковая сталь

Сталь для подшипниковИзделия из такой стали подвергаются переменным нагрузкам и должны обладать прочностью, высокой выносливостью и  изностойкостью. Сама сталь не должна иметь неметаллические включения, полости, неоднородности химического состава по объему. Изначально, в ней находится около одного процента углерода и хром. После процесса термообработки, который включается в себя несколько стадий, получается мартенситная структура (пересыщенный твердый раствор углерода в закаленной стали), что обеспечивает большую прокаливаемость. Легирование такими элементами как марганец и кремний, еще больше увеличивают способность к прокаливанию.Стадии термообработки:

1. Отжиг. Температура нагрева и время выдержки способны изменить структуру. Необходимо учитывать время охлаждения, чтобы произошли обратные фазовые изменения. Таким образом, снижается твердость и прочность, повышает способность к резке, а снижая внутреннее напряжение, получаем увеличение вязкости и пластичности.

2. Закалка. После нагревания изделие охлаждают, повышая твердость. Температура зависит от размера детали. Охлаждение происходит в различных средах. Например, вода , масло или водные растворы NaCl и NaOH.

3. Отпуск. Заключительный этап обработки. Повышается вязкость, пластичность, уменьшается внутреннее напряжение.  Твердость 62…66 НRC(твердость по Роквеллу, шкала С)Производство подшипниковой стали основывается на окислении углеродистой шихты в электропечи или переработка отходов завода без окисления. Шихта – это смесь материалов, загружаемое в печь с определенным химическим составом.

В данном случае это углеродистая сталь без чугуна.Из этого металла производят шарики, кольца подшипников и ролики. Эти детали все время находятся под воздействием напряжения. В процессе длительной работы изделие разрушается: появляются усталостные трещины, стирается и крошится поверхность и, в конце концов, изделие выходит из строя. Чтобы срок службы изделия был максимально большим, сталь из которого оно производится, должна обладать упругостью, сопротивлению истиранию, прочностью. В ее составе не должно быть примесей, изъянов, микротрещин и так далее.Классификация подшипниковых сталей:

·        Работающие в стандартных условиях. Хромистая сталь, с включениями молибдена, хромомарганцевокремнистая.  

ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, ШХ4. Диапазон температур от 60 до 300 °С

·        Работающие в агрессивных средах.  Коррозионностойкая, теплостойкая стали. 95Х18-Ш, ЭИ760, 8Х4В9Ф2, 8Х4М4ВФ1-Ш , 11Х18М-ШД, 95Х18-Ш ("Ш"-  метод электрошлакового переплава),Обозначения буквой «Ш» подшипниковой стали, «Х» - легирование хромом, цифра количество хрома в %, СГ – легированная кремнием и марганцем, «В» в конце марки означает использование процесса вакуумирования.ГОСТ 801-78 регламентирует производство подшипниковой стали и согласно ему, сталь, полученная методом электрошлакового переплава не должны содержать серы более 0,01%, а фосфора 0,0025%.

Несмотря на то, что сера улучшает свойства металла и из-за ее низкого содержания  получается не такая качественная поверхность, процент содержания этого элемента четко прописан в ГОСТ.Подшипники работают в разных условиях и разных средах. В химически агрессивных средах (морская вода, растворы азотной и уксусных кислот), наибольшее применение получила марка Х18 (0,9—1,0% углерода, 17—19% хрома). Такое количество Cr придает стали большую сопротивляемость коррозии.

Подшипник - это часть вала, выполняет функцию опоры и упора, помогает валу вращаться. Обеспечивает различное движение: линейное перемещение, качение или скольжение. Различают подшипники качения и скольжения, чаще всего их применяют в машинах.Благодаря металлу, из которого они сделаны, подшипники обладают рядом достоинств: прочность и надежность, они выдерживают большие нагрузки и удары, простая конструкция позволяет регулировать зазоры, устанавливать детали максимально точно.Выпускается с завода шарикоподшипниковая сталь в виде прутков разного сечения, полосы, труб, поковок горячекатаных и холоднотянутой проволоки. Контроль качества заключается в отсутствии трещин, загрязнений и пузырей на поверхности.