Eigenschaften und Anforderungen an Lagerstahl (1)

Wälzlagermaterialien umfassen Materialien für Wälzlagerteile und Käfige, Nieten und andere Hilfsmaterialien. Die überwiegende Mehrheit der Wälzlager und ihrer Teile besteht aus Stahl, und der für Wälzlager verwendete Stahl ist normalerweise Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und aufgekohlter Stahl. Mit der Entwicklung moderner Wissenschaft und Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Wälzlagern werden die Anforderungen an Lager immer höher, wie z. B. hohe Präzision, lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit. Für einige Speziallager müssen Lagermaterialien auch eine hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, nichtmagnetische, Ultratieftemperatur-, Strahlungsbeständigkeit und andere Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus zählen zu Lagerwerkstoffen auch Legierungswerkstoffe, Nichteisenmetalle und nichtmetallische Werkstoffe. Außerdem wurden Lager aus keramischen Materialien in Lokomotiven, Automobilen, U-Bahnen, Luft- und Raumfahrt, Chemie und anderen Gebieten verwendet.

Der grundlegende Materialbedarf von Wälzlagern hängt maßgeblich vom Arbeitsverhalten des Lagers ab. Die Eignung des zur Herstellung von Wälzlagern verwendeten Werkstoffs hat großen Einfluss auf dessen Leistungsfähigkeit und Lebensdauer. Generell sind die Hauptschadensformen von Wälzlagern Ermüdungsabplatzungen bei Wechselbeanspruchung und Verlust der Lagergenauigkeit durch Reibung und Verschleiß. Darüber hinaus gibt es auch Risse, Einkerbungen, Rost und andere Gründe, die zu abnormalen Schäden am Lager führen. Daher sollten Wälzlager eine hohe Beständigkeit gegen plastische Verformung, weniger Reibung und Verschleiß, eine gute Rotationsgenauigkeit, eine gute Maßhaltigkeit und Stabilität sowie eine lange Kontaktermüdungslebensdauer aufweisen. Und viele dieser Eigenschaften werden durch das Material und den Wärmebehandlungsprozess mitbestimmt. Da die grundsätzlichen Materialanforderungen von Wälzlagern durch die Schadensform der Lager bestimmt werden, sollten die zur Herstellung von Wälzlagern benötigten Werkstoffe nach einer bestimmten Wärmebehandlung im Nachprozess folgende Eigenschaften aufweisen:

a, hohe Kontaktermüdungsfestigkeit

Kontaktermüdungsversagen ist die Hauptform des normalen Lagerversagens. Wenn das Wälzlager läuft, rollen die Wälzkörper zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings des Lagers, und das Kontaktteil wird periodischen Wechsellasten ausgesetzt, die Hunderttausende Male pro Minute erreichen können. Unter wiederholter Einwirkung periodischer Wechselbeanspruchung tritt an der Kontaktfläche Ermüdungsabplatzung auf. Nachdem sich das Wälzlager abzuschälen beginnt, steigen die Lagervibrationen und -geräusche an und die Betriebstemperatur steigt stark an, was zur endgültigen Beschädigung des Lagers führt. Diese Schadensform wird als Kontaktermüdungsschaden bezeichnet. Daher muss der Stahl für Wälzlager eine hohe Kontaktermüdungsfestigkeit aufweisen.

b, hohe Verschleißfestigkeit

Beim normalen Betrieb von Wälzlagern tritt neben der Rollreibung auch die Gleitreibung auf. Die Hauptbestandteile der Gleitreibung sind: Kontaktfläche zwischen Wälzkörper und Laufbahn, Kontaktfläche zwischen Wälzkörper und Käfigtasche, zwischen Käfig und Ringführungsrippen, Rollenstirnfläche und Ringführung usw zwischen den Seitenwänden. Das Vorhandensein von Gleitreibung in Wälzlagern verursacht unvermeidlich Verschleiß von Lagerteilen. Wenn die Verschleißfestigkeit des Lagerstahls schlecht ist, verliert das Wälzlager vorzeitig seine Genauigkeit aufgrund von Verschleiß oder erhöht die Vibration des Lagers und verringert die Lebensdauer aufgrund der Abnahme der Rundlaufgenauigkeit. Daher muss der Lagerstahl eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.