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常用轧机轴承都使用的是哪些材料?

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详细说明:

轧机轴承内外圈滚道和滚动体在很高的接触应力作用下进行相对滚动运动,一般接触应力在1000~4000MPa之间,同时轴承内部不可避免地存在着滑动摩擦和滚动摩擦,因此制造轧机轴承的材料必须具有以下特性:接触疲劳强度高,硬度高,耐磨性好,组织稳定性好,纯净度高,加工性能好。薄壁轴承

高碳铬轴承钢

高碳铬轴承钢是含铬1.30~1.65%的高碳合金钢,其特点是:热处理后的显微组织比较均匀稳定、硬度高而均匀、耐磨性好、接触疲劳强度高、具有良好的尺寸稳定性和耐腐蚀性。这种钢可以满足在一般工况条件下运转的轴承使用要求。

 

常用高碳铬轴承钢的牌号是GCr15GCr15SiMn,这两种钢的性能基本相同,但GCr15SiMn钢的淬透性比GCr15钢好,因此对于较大尺寸的轴承零件采用GCr15SiMn钢,由于GCr15SiM n钢的裂纹敏感性较大,冲击韧性差,对于大壁厚的轧机和矿山轴承还不能完全满足使用要求,铁道部首先提出客车轴承不允许使用GCr15SiMn钢,对于大壁厚的轧机和矿山机械轴承在承受冲击载荷大的条件下,GCr15SiMn钢也限制使用。现已开发出CHG专用高淬透性钢,其性能比GCr15SiMn钢优越,可在铁路轴承,轧机轴承,矿山机械轴承上替代GCr15SiMn钢使用。高碳铬轴承钢的使用范围见下表:


 

渗碳钢

用于制造滚动轴承零件的渗碳钢主要是低碳钢和优质低碳合金结构钢。用这类钢制造的轴承零件,经渗碳、淬火、回火等热处理工序后,表面具有很高的硬度(硬度≥HRC60)和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度,而芯部又具有良好的韧性,一定的强度和硬度(硬度 HRC35-45)。渗碳轴承钢特别适宜于制造在冲击载荷条件下工作的和尺寸较大的轴承。常用的渗碳轴承钢牌号是G20Cr2Ni4AG20CrNi2Mo,其中G20Cr2Ni4A主要用于承受重载、冲击的大型特大型滚动轴承,G20CrNi2Mo主要用于承受冲击载荷的中小型滚动轴承。

 

保持架材料

轴承旋转过程中保持架与滚动体的相互作用一般是不平衡的,存在着不断地碰撞,保持架要受到交变的冲击力作用,另外保持架与滚动体或套圈引导面之间存在着滑动摩擦,因此保持架材料应具有较好的疲劳强度、硬度比滚动体低而耐磨性较好、摩擦系数低、热膨胀系数与滚动体相近、加工性能好等特点。

 

根据以上要求,制造保持架的非金属材料主要是尼龙、树脂等塑料。在塑料中加入一些增强剂和润滑剂制成的复合材料具有重量轻、耐磨、强度好、自润滑性能好等优点;制造保持架的金属材料主要有碳素结构钢、黄铜、青铜、硬铝等。

 

密封圈材料

密封材料一般应具有良好的物理和机械性能、回弹性高、压缩永久变形小、密封可靠、加工方便和使用寿命长。应用比较广泛的密封圈材料主要是丁晴橡胶和氟橡胶,丁晴橡胶具有耐油、耐低温和耐磨性好的特点,正常工作温度在-30℃~+100℃之间,短期可达+120℃,特种胶料可用于达-50℃的低温;氟橡胶耐热性能优良,同时耐酸碱及其它化学品的性能好,正常工作温度-15℃~+200℃之间,短期可达+250℃。大多数橡胶密封件均采用模压成型方法,如各种挤压密封、旋转轴唇形密封、往复动唇形密封圈、复合密封、薄膜密封、波纹管形密封等。

 

根据气体动力学原理,对于高速旋转部件可采用迷宫型密封,迷宫型密封材料一般选用碳素结构钢等塑性及耐磨性较好的材料。


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