К основному содержанию
Материалы и термообработка

Материал выбирается под режим работы.

Марка стали, технология термообработки и материал сепаратора влияют на контактную усталость, износостойкость, температурную стабильность и поведение подшипника под нагрузкой.

Для стандартных серий и специальных исполнений материал и режим термообработки определяются конструкцией, размерами, нагрузкой, скоростью, рабочей температурой и условиями окружающей среды. Критические параметры контролируются по технологической документации партии.

01

Материалы колец и тел качения

Для стандартных подшипников применяются высокоуглеродистые хромистые подшипниковые стали. Для крупногабаритных, коррозионностойких, высокоскоростных и специальных исполнений используются материалы с соответствующими свойствами прокаливаемости, коррозионной стойкости и контактной выносливости.

Материал по ISOКитайское обозначениеТипичное применение
100Cr6GCr15Стандартные кольца и тела качения
100CrMnSi6-4GCr15SiMnКольца увеличенного сечения; повышенная прокаливаемость
100CrMo7-3GCr18MnMoКрупногабаритные кольца и ролики; конструкции с повышенными требованиями к прокаливаемости
X65Cr14G65Cr14Mo*Коррозионностойкие исполнения
X108CrMo17G102Cr18MoНержавеющие кольца и тела качения; исполнения класса 440C
Si₃N₄Si₃N₄ / 氮化硅Керамические тела качения гибридных подшипников
02

Материал — часть расчёта конструкции

Нагрузка

Контактные напряжения, ударные нагрузки и требуемый ресурс определяют требования к твёрдости, структуре и материалу рабочих поверхностей.

Размер

С увеличением сечения кольца возрастает значение прокаливаемости и равномерности структуры. Для крупногабаритных изделий технология выбирается отдельно.

Среда

Влага, коррозионно-активная среда, вакуум и специальные температурные условия могут потребовать нержавеющих или специализированных материалов.

Скорость

Для высокоскоростных применений учитываются масса тел качения, тепловыделение, материал сепаратора и совместимость материалов контактной пары.

03

Термообработка

Требуемая твёрдость — только часть результата.

Термообработка должна обеспечить не только твёрдость рабочей поверхности, но и требуемую микроструктуру, размерную стабильность и свойства материала по сечению.

В производственной системе OID предусмотрены объёмная и поверхностная закалка, контролируемые режимы нагрева и охлаждения и последующий контроль параметров термообработки.

ТехнологияНазначение
Объёмная закалкаПолучение требуемых механических свойств по рабочему сечению кольца для стандартных конструкций
Индукционная закалка / ТВЧФормирование закалённого рабочего слоя при сохранении требуемых свойств сердцевины
Отпуск и стабилизацияСнижение внутренних напряжений и обеспечение размерной стабильности перед окончательной обработкой
Контролируемый нагрев и охлаждениеВоспроизводимость структуры и твёрдости от партии к партии
Защитная атмосфераОграничение окисления и обезуглероживания поверхности в процессе термообработки

Для стандартных исполнений из закаливаемой подшипниковой стали характерен диапазон порядка 58–63 HRC. Конкретное требование к твёрдости, её распределению и глубине закалённого слоя устанавливается технической документацией конкретного изделия.

04

Что контролируется после термообработки

Контролируемый параметрЧто подтверждается
Химический составСоответствие материала спецификации
ТвёрдостьСоответствие требуемому диапазону
МикроструктураСостояние материала после термообработки
Глубина закалённого слояСоответствие профиля закалки чертежу
Овальность и конусностьРазмерная стабильность после термообработки
БиениеГеометрическая стабильность кольца
Состояние поверхностиОтсутствие недопустимых дефектов после обработки
05

Рабочая поверхность формируется после термообработки

После термообработки кольцо проходит прецизионную обработку рабочих и посадочных поверхностей. Финальная геометрия дорожек качения формируется шлифованием и, для соответствующих исполнений, суперфинишированием.

Контролируются:

  • профиль дорожки качения;
  • овальность и конусность;
  • радиальное и осевое биение;
  • посадочные поверхности;
  • шероховатость.
06

Материал сепаратора — часть конструкции

Сталь

Серийные и специальные конструкции, где требуются прочность, стабильность и компактность сепаратора

Латунь

Повышенные нагрузки, специальные конструкции и условия, требующие массивного механически обработанного сепаратора

PA66

Лёгкие полимерные сепараторы для подходящих температурных и скоростных режимов

PEEK / специальные полимеры

Повышенные требования к температуре, химической стойкости и специальным условиям эксплуатации

Материал сепаратора не выбирается изолированно. Учитываются тип подшипника, нагрузка, частота вращения, температура, смазочный материал, ускорения и требования к конструкции.

07

Специальные исполнения

Для нестандартных условий материал может определяться индивидуально по техническому заданию или чертежу заказчика.

Коррозионная среда

Нержавеющие и специальные материалы, покрытия и соответствующие компоненты.

Высокая температура и скорость

Материал колец, тел качения, сепаратора и смазка рассматриваются как единая система.

Крупногабаритные конструкции

Отдельно оцениваются прокаливаемость, профиль закалки, деформация кольца и стабильность геометрии после термообработки.