Materiały łożysk tocznych obejmują materiały na części i koszyki łożysk tocznych, nity i inne materiały pomocnicze.

Łożyska toczne i ich części są w większości wykonane ze stali.Stale na łożyska toczne to zwykle stal wysokowęglowa chromowa i stal nawęglana.Wraz z rozwojem nowoczesnej nauki i technologii oraz rosnącym wykorzystaniem łożysk tocznych, wymagania dla łożysk są coraz wyższe, takie jak wysoka precyzja, długa żywotność i wysoka niezawodność.W przypadku niektórych łożysk specjalnego przeznaczenia materiał łożyska musi mieć również właściwości odporności na wysoką temperaturę, odporność na korozję, niemagnetyczne, ultraniskie temperatury i odporność na promieniowanie.Ponadto materiały łożyskowe obejmują również materiały stopowe, metale nieżelazne i materiały niemetaliczne.Ponadto łożyska wykonane z materiałów ceramicznych są obecnie stosowane w lokomotywach, samochodach, metrze, lotnictwie, lotnictwie, przemyśle chemicznym i innych.

Podstawowe wymagania stawiane łożyskom tocznym do materiałów zależą w dużej mierze od pracy łożyska.To, czy dobór materiałów na łożyska toczne jest właściwy, będzie miało ogromny wpływ na jego wydajność i żywotność.Ogólnie rzecz biorąc, głównymi postaciami uszkodzeń łożysk tocznych są odpryski zmęczeniowe pod wpływem naprężeń przemiennych oraz utrata dokładności łożyska z powodu tarcia i zużycia.Ponadto występują również pęknięcia, wgniecenia, rdza i inne przyczyny, które powodują nienormalne uszkodzenia łożyska.Dlatego łożyska toczne powinny charakteryzować się wysoką odpornością na odkształcenia plastyczne, mniejszym tarciem i zużyciem, dobrą dokładnością obrotu, dobrą dokładnością wymiarową i stabilnością oraz długą żywotnością zmęczeniową styku.Wiele właściwości zależy od materiałów i procesów obróbki cieplnej.

Ponieważ podstawowe wymagania dla materiałów łożysk tocznych są określone przez formę uszkodzenia łożysk, materiały potrzebne do produkcji łożysk tocznych po odpowiedniej obróbce cieplnej w kolejnym procesie powinny mieć następujące właściwości:

a wysoka stykowa wytrzymałość zmęczeniowa

Zniszczenie zmęczeniowe styku jest główną formą normalnego uszkodzenia łożyska.Podczas pracy łożyska tocznego elementy toczne toczą się między bieżniami pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego łożyska, a część stykowa przenosi okresowe przemienne obciążenia, które mogą osiągać setki tysięcy razy na minutę.Pod wpływem powtarzającego się działania okresowych naprężeń przemiennych dochodzi do złuszczania zmęczeniowego powierzchni styku.Gdy łożysko toczne zacznie się łuszczyć, spowoduje to wibracje łożyska i wzrost hałasu, a temperatura robocza gwałtownie wzrośnie, powodując uszkodzenie łożyska.Ten rodzaj uszkodzenia nazywa się kontaktowym uszkodzeniem zmęczeniowym.Dlatego stal na łożyska toczne musi mieć wysoką stykową wytrzymałość zmęczeniową.

b Wysoka odporność na ścieranie

Gdy łożysko toczne pracuje normalnie, oprócz tarcia tocznego towarzyszy mu również tarcie ślizgowe.Głównymi elementami tarcia ślizgowego są: powierzchnia styku między elementem tocznym a bieżnią, powierzchnia styku między elementem tocznym a kieszenią koszyka, między koszykiem a żebrem prowadnicy pierścieniowej oraz powierzchnia końcowa wałka i prowadnica pierścieniowa. między ścianami bocznymi.Istnienie tarcia ślizgowego w łożyskach tocznych nieuchronnie powoduje zużycie części łożyskowych.Jeśli odporność na zużycie stali łożyskowej jest niska, łożysko toczne przedwcześnie straci swoją dokładność z powodu zużycia lub zmniejszy dokładność obrotu, co zwiększy wibracje łożyska i skróci jego żywotność.Dlatego stal łożyskowa musi mieć wysoką odporność na zużycie.

c wysoki limit elastyczności

Gdy łożysko toczne pracuje, ponieważ powierzchnia styku pomiędzy elementem tocznym a bieżnią pierścienia jest mała, nacisk powierzchni styku jest bardzo duży, gdy łożysko jest obciążone, zwłaszcza w warunkach dużego obciążenia.Aby zapobiec nadmiernym odkształceniom plastycznym pod wpływem wysokiego naprężenia stykowego, utracie dokładności łożyska lub pęknięciom powierzchni, stal łożyskowa musi mieć wysoką granicę sprężystości.

d Odpowiednia twardość

Twardość jest jednym z ważnych wskaźników łożysk tocznych.Ma ścisły związek z wytrzymałością zmęczeniową styku z materiałem, odpornością na zużycie i granicą sprężystości oraz bezpośrednio wpływa na żywotność łożysk tocznych.Twardość łożyska jest zwykle określana przez ogólną sytuację, tryb obciążenia łożyska i wielkość, rozmiar łożyska i grubość ścianki.Twardość stali łożysk tocznych powinna być odpowiednia, zbyt duża lub zbyt mała wpłynie na żywotność łożyska.Jak wszyscy wiemy, głównymi przyczynami uszkodzeń łożysk tocznych są uszkodzenia zmęczeniowe styku i utrata dokładności łożyska z powodu słabej odporności na zużycie lub niestabilności wymiarowej;jeśli części łożyska nie mają pewnego stopnia twardości, będą one powodowane przez kruche pękanie pod wpływem dużych obciążeń udarowych.Zniszczenie łożyska.Dlatego twardość łożyska należy określić zgodnie z konkretną sytuacją łożyska i sposobem uszkodzenia.Ze względu na utratę dokładności łożyska z powodu odprysków zmęczeniowych lub słabej odporności na zużycie, należy wybrać większą twardość części łożyska;w przypadku łożysk poddawanych większym obciążeniom udarowym (takich jak walcarki: łożyska, łożyska kolejowe i niektóre łożyska samochodowe itp.), należy je odpowiednio zmniejszyć. Twardość jest niezbędna do poprawy wytrzymałości łożyska.

e pewna udarność

Wiele łożysk tocznych będzie podczas użytkowania poddawanych pewnemu obciążeniu udarowemu, dlatego stal łożyskowa musi mieć pewien stopień twardości, aby zapewnić, że łożysko nie zostanie uszkodzone w wyniku uderzenia.W przypadku łożysk, które wytrzymują duże obciążenia udarowe, takich jak łożyska walcarek, łożyska kolejowe itp., wymagane jest, aby materiały miały stosunkowo wysoką udarność i odporność na pękanie.Niektóre z tych łożysk wykorzystują proces hartowania w bainicie, a niektóre wykorzystują nawęglane materiały stalowe.Upewnij się, że te łożyska mają lepszą odporność na uderzenia i wytrzymałość.

f Dobra stabilność wymiarowa

Łożyska toczne to precyzyjne części mechaniczne, a ich dokładność liczona jest w mikrometrach.W procesie długotrwałego przechowywania i użytkowania zmiany w organizacji wewnętrznej lub zmiany naprężeń spowodują zmianę rozmiaru łożyska, powodując utratę dokładności łożyska.Dlatego, aby zapewnić dokładność wymiarową łożyska, stal łożyskowa powinna mieć dobrą stabilność wymiarową.

g Dobra odporność na rdzę

Łożyska toczne mają wiele procesów produkcyjnych i długi cykl produkcyjny.Niektóre półprodukty lub gotowe części muszą być przechowywane przez długi czas przed montażem.Dlatego części łożysk są w pewnym stopniu podatne na korozję podczas procesu produkcyjnego lub podczas przechowywania gotowych produktów.Jest w wilgotnym powietrzu.Dlatego stal łożyskowa musi mieć dobrą odporność na rdzę.

h Dobra wydajność procesu

W procesie produkcji łożysk tocznych ich części muszą przejść wiele procesów obróbki na zimno i na gorąco.Wymaga to, aby stal łożyskowa miała dobre właściwości procesowe, takie jak właściwości formowania na zimno i na gorąco, wydajność cięcia, szlifowania i obróbki cieplnej itp., aby zaspokoić potrzeby masy łożysk tocznych, wysoką wydajność, niski koszt i wysoką jakość produkcji .

Ponadto w przypadku łożysk używanych w specjalnych warunkach pracy, oprócz wyżej wymienionych podstawowych wymagań, należy postawić odpowiednie specjalne wymagania eksploatacyjne dla stosowanej stali, takie jak odporność na wysoką temperaturę, działanie przy dużych prędkościach, odporność na korozję i działanie antymagnetyczne.