Выбор лучшего материала для подшипниковых труб в соответствии с вашими потребностями

Подшипниковые трубы — это теперь очень распространенные стальные трубы, часто используемые в автомобильной промышленности и в области роботизированных манипуляторов, но действительно ли вы знаете, как выбрать правильный материал для ваших подшипниковых труб?

• Для достижения максимального срока службы при усталости от качения в условиях чистой смазки100Cr6 / AISI 52100, стандартная подшипниковая сталь, может быть рассмотрена. Это чрезвычайно чистая, закаленная по всей толщине углеродисто-хромистая сталь, соответствующая стандартам ISO 683-17.
• Если вам требуется более высокая ударная вязкость и устойчивость к повреждениям от ударов для компенсации перекоса/ударов или повторной сборки, вместо того чтобы позволять стали 52100 выполнять всю работу, вы можете рассмотреть процессы поверхностной закалки (цементация/цианирование/индукционная закалка).
• Для подшипниковых труб, работающих в агрессивных средах, таких как вода и солевой туман, в течение длительного времени, рекомендуется использовать подшипниковую сталь из нержавеющей стали с дополнительным покрытием. «Стандартная» подшипниковая сталь не является нержавеющей сталью, поскольку содержание хрома в ней слишком низкое; обычно требуется от 3% до 12% хрома для образования защитной пассивирующей пленки, обеспечивающей характеристики нержавеющей стали.

Как ведущие производители подшипников закупают подшипниковые трубы?

Основные факторы, влияющие на закупку подшипниковых труб, как правило, следующие:

• ASTM A295 устанавливает требования к высокоуглеродистым антифрикционным подшипниковым сталям, используемым в производстве подшипников, включая требования к постоянству химического состава, размеру зерна, пределы обезуглероживания/поверхностных дефектов и (при необходимости) контроль микроструктуры после отжига.
• ISO 683-17 охватывает изделия и условия термообработки для шариковых и роликовых подшипниковых сталей.

Следует ли выбирать 100Cr6/52100 или сталь для поверхностной закалки?

Как выбрать подшипниковые трубы с максимальным сроком службы, которые не треснут, не сломаются и не разрушатся под действием натяга или ударных нагрузок?

Выбирайте исходя из вашего основного режима отказа:

1. Выбирайте 100Cr6 / 52100 (закалка по всей толщине), когда:

• Нагрузки высокие, но хорошо распределены (хорошая геометрия)

• Смазка стабильная и относительно чистая

• Вам нужна проверенная, широко доступная производительность подшипников

100Cr6 — это стандарт для подшипниковых сталей сверхвысокой точности, и он связан со стандартом ISO 683-17.

2. Выбирайте концепцию поверхностной закалки (цементированная / цианированная / индукционно закаленная), когда:

• У вас есть ударные нагрузки, краевые нагрузки, перекосы или сильные натяги

• Вам нужна прочная сердцевина с твердой поверхностью, устойчивой к износу/усталости

Процессы поверхностной закалки могут создавать градиент твердости (твердая поверхность, относительно твердая сердцевина), что, как правило, более эффективно снижает структурную усталость, чем «более высокая общая твердость».

Что указать в спецификации на покупку подшипниковых труб?

• Семейство стали + целевой маршрут термообработки (закалка по всей толщине против цементации/цианирования/индукции)

• Состояние поставки для механической обработки (часто сфероидизированный отжиг для подшипниковых сталей; указывайте по мере необходимости в соответствии с вашим процессом)

• Целевые механические свойства после термообработки (твердость, глубина науглероженного слоя, если применимо)

Насколько чистой должна быть моя подшипниковая сталь?

Для усталости от качения чистота стали — это не просто пустая фраза, а один из важнейших факторов, определяющих срок ее службы.

Классический механизм подповерхностной усталости: трещины могут начинаться в неметаллических включениях (неизбежных примесях при производстве стали). Для более требовательных применений может потребоваться «высококачественная» сталь с меньшим содержанием включений. Так как же нам решить?

• Чистое масло, полножидкостная смазка, высокий рабочий цикл: отдавайте приоритет премиальной чистоте (и проверяйте ее)
• Загрязненные среды или смазка тонкой пленкой: чистота по-прежнему важна, но также отдавайте приоритет упрочнению поверхности (например, цианированию) и контролю загрязнений

Что требовать с точки зрения качества?

• Метод/предел рейтинга включений (согласуйте измеримый стандарт с вашим поставщиком)

• Неразрушающий контроль труб (УЗК/вихретоковый), пределы качества поверхности и пределы обезуглероживания, где это применимо
  ASTM A295 подчеркивает важность контроля обезуглероживания и поверхностных дефектов для стали подшипникового качества

Нужна ли мне подшипниковая труба из нержавеющей стали, или я могу защитить стандартную подшипниковую сталь?

Мы перечислили три решения для вас.

Вариант А — Стандартная подшипниковая сталь + защита (часто лучшее соотношение цены и качества)

• Используйте базовую сталь типа 100Cr6/52100

• Добавьте покрытия, контролируемую смазку, уплотнения или поверхностную обработку

• Хорошо работает, когда воздействие коррозии является случайным или управляемым

Вариант B — Подшипниковая сталь из нержавеющей стали (когда коррозия постоянная или высокорисковая)

Обычная подшипниковая сталь не является нержавеющей сталью, поскольку содержание хрома в ней слишком низкое; коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена более высоким содержанием хрома, который образует стабильный пассивирующий оксидный слой.

• Промывка, солевой туман, морское воздействие

• Конденсат, который вы не можете предотвратить

• Требования к продукту «ржавчина недопустима»

Вариант C — Повышенная температура / стабильность размеров

Если проблема заключается в температуре (а не в коррозии), то основное внимание следует уделить классу стабильности термообработки и ассортименту стали/термообработки, подходящему для данного температурного процесса, подчеркивая соответствие решений требованиям к температуре и стабильности.

Мы составили таблицу, чтобы обобщить это для вас.

Если вы поделитесь своим чертежом подшипниковой трубы + рабочим циклом (нагрузка/скорость/смазка/температура/коррозия), Torich Group сможет порекомендовать наиболее подходящий маршрут материала (100Cr6/52100 против поверхностной закалки против нержавеющей стали) и помочь вам зафиксировать спецификацию закупки, которую поставщики смогут фактически проверить и сертифицировать — так вы получите стабильную механическую обработку, реакцию на термообработку и срок службы подшипника.

Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.