滚动轴承钢必须首先满足其目标产品即滚动轴承的使用性能要求。滚动轴承的基本使用性能包括:
1)耐疲劳。由于滚动轴承中滚动体与滚道是高副(点/线)接触,接触面积小而接触应力高(一般滚动轴承通常达1 000~2 000 MPa),滚动轴承的正常失效形式主要是滚动接触疲劳。含碳量在0.8%~1.0%范围内,滚动轴承的疲劳寿命基本相当;超过1%后,疲劳寿命下降。添加适量钼、硅等元素可增强回火稳定性,也有利于提高滚动轴承的疲劳寿命。
2)耐磨损。滚动轴承在运转过程中,工作部位的磨损不可避免,这将影响滚动轴承的旋转精度、运动稳定性、振动噪声等,因此滚动轴承钢应具有较高的硬度。
3)高强度。滚动轴承中的高副接触易产生塑性变形即压痕;滚动轴承承受重载以及振动冲击、高速离心等附加载荷会产生很高的拉、压应力。有些滚动轴承安装时需要较大的过盈配合而产生显著的环向应力:因此,滚动轴承钢必须具有优良的机械强度,主要包括屈服强度、抗拉(压)强度和冲击韧性等。
4)良好的尺寸稳定性。滚动轴承属于精密机械部件,要求在加工、储存、运输和使用过程中都具有良好的尺寸稳定性。
5)耐腐蚀。滚动轴承应用广泛,不可避免会在潮湿、泥水等环境下工作,加入的铬含量略高一些可具备一定的防锈与耐腐蚀性能。钼对铬的防锈性起增强作用(钼对抗锈性的作用相当于铬的3倍,但不能代替铬的作用,必须以铬为主)。硅与钼、铬等元素的结合也有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用。
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