Vlastnosti a požadavky na ložiskovou ocel（1）

Materiály valivých ložisek zahrnují materiály dílů a klecí valivých ložisek, nýty a další pomocné materiály. Naprostá většina valivých ložisek a jejich částí je vyrobena z oceli a ocel používaná pro valivá ložiska je obvykle chromová ocel s vysokým obsahem uhlíku a nauhličená ocel. S rozvojem moderní vědy a techniky a rostoucím používáním valivých ložisek jsou požadavky na ložiska stále vyšší a vyšší, jako je vysoká přesnost, dlouhá životnost a vysoká spolehlivost. U některých ložisek pro speciální účely je také požadováno, aby materiály ložisek měly vysokou teplotní odolnost, odolnost proti korozi, nemagnetické vlastnosti, odolnost vůči ultranízké teplotě, radiaci a další vlastnosti. Kromě toho ložiskové materiály zahrnují také slitinové materiály, neželezné kovy a nekovové materiály. Ložiska vyrobená z keramických materiálů byla navíc použita v lokomotivách, automobilech, metru, letectví, kosmonautice, chemickém a dalších oborech.

Základní materiálové požadavky valivých ložisek závisí do značné míry na pracovním výkonu ložiska. To, zda je materiál použitý k výrobě valivých ložisek vhodný, bude mít velký vliv na jeho výkon a životnost. Obecně jsou hlavní formy selhání valivých ložisek únavové odlupování při střídavém namáhání a ztráta přesnosti ložiska v důsledku tření a opotřebení. Kromě toho existují také praskliny, prohlubně, rez a další důvody, které způsobují abnormální poškození ložiska. Valivá ložiska by proto měla mít vysokou odolnost proti plastické deformaci, menší tření a opotřebení, dobrou rotační přesnost, dobrou rozměrovou přesnost a stabilitu a dlouhou kontaktní únavovou životnost. A mnohé z těchto vlastností jsou společně určeny materiálem a procesem tepelného zpracování. Vzhledem k tomu, že základní požadavky na valivá ložiska na materiály jsou určeny formou poškození ložisek, měly by materiály potřebné k výrobě valivých ložisek mít po určitém tepelném zpracování v následném procesu následující vlastnosti:

a, vysoká kontaktní únavová pevnost

Kontaktní únavové selhání je hlavní formou normálního selhání ložiska. Když je valivé ložisko v chodu, valivá tělesa se odvalují mezi oběžnými dráhami vnitřního a vnějšího kroužku ložiska a kontaktní část je vystavena periodickému střídavému zatížení, které může dosáhnout stovek tisíckrát za minutu. Při opakovaném působení periodického střídavého namáhání dochází k odlupování kontaktní plochy. Poté, co se valivé ložisko začne odlupovat, způsobí zvýšení vibrací ložiska a hluku a prudce stoupne pracovní teplota, což má za následek konečné poškození ložiska. Tato forma poškození se nazývá kontaktní únavové poškození. Proto se požaduje, aby ocel pro valivá ložiska měla vysokou kontaktní únavovou pevnost.

b, vysoká odolnost proti opotřebení

Při normálním fungování valivých ložisek dochází kromě valivého tření také ke kluznému tření. Hlavní části kluzného tření jsou: kontaktní plocha mezi valivým tělesem a oběžnou dráhou, kontaktní plocha mezi valivým tělesem a kapsou klece, mezi klecí a žebry prstencového vedení a čelní plocha válečku a prstencové vedení atd. mezi bočními stěnami. Existence kluzného tření u valivých ložisek nevyhnutelně způsobuje opotřebení součástí ložisek. Pokud je odolnost ložiskové oceli proti opotřebení špatná, valivé ložisko ztratí předčasně svou přesnost v důsledku opotřebení nebo zvýší vibrace ložiska a sníží životnost v důsledku snížení přesnosti otáčení. Proto se požaduje, aby ložisková ocel měla vysokou odolnost proti opotřebení.