Термическая обработка деталей подшипников из сталей. Из какой стали делают подшипники


    свойства материалов, химический состав сталей и др.

    Наименование, марка Основное свойства Применение
    Хромистая сталь ШХ15 Высокоуглеродистая хромистая, T≤120°C Подавляющее большинство колец и тел качения, кольца толщиной менее 10 мм, ролики до 22 мм
    Хромистая сталь ШХ15СТ Повышенная прокаливаемость, содержит больше кремния и марганца Кольца толщиной менее 30 мм и ролики диаметром более 22 мм
    Хромистая сталь ШХ20СТ Содержит еще больше кремния и марганца, чем ШХ15СТ Кольца толщиной более 30 мм
    Хромистая сталь ШХ4 Индукционная закалка Железнодорожные подшипники
    Хромистые стали ШХ15-Ш, ШХ15ШД Уменьшенное содержание неметаллических включений Подшипники повышенной долговечности и надежности
    Цементуемая сталь 18ХГТ Поверхностный сплав повышенной твердости и мягкая сердцевина после термической обработки Кольца роликовых подшипников
    Цементуемая сталь 20Х2Н4А Поверхностный сплав повышенной твердости и мягкая сердцевина после термической обработки Кольца и ролики крупногабаритных подшипников
    Цементуемые стали 15Г1, 15Х, 08, 10 Позволяют проводить химико-термическую обработку деталей Штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников
    Низколегированная сталь 55ХФА Содержание углерода 0.45 - 0.55%, закалка рабочих поверхностей токами сверхвысокой частоты Кольца поворотных опор, кранов и экскаваторов
    Сталь 95Х18-Ш Коррозионно-стойкая, T≤350°C Тела качения средних и крупных размеров
    Сталь 110Х18М-ШД Коррозионно-стойкая, с уменьшенным содержанием неметаллических включений Приборные подшипники
    Сталь 08кп, 08пс, 10кп, 10пс Низкоуглеродистые Штампованные сепараторы подшипников общего применения
    Стали 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т Коррозионно-стойкие, теплопрочные Для изготовления теплостойких и коррозийностойких подшипников
    Латуни ЛС59-1, ЛС59-1Л - Массивные сепараторы для подшипников
    Бронзы БрАЖМЦ10-3-1,5, БрАЖН10-4,4 - Массивные сепараторы
    Алюминиевые сплавы Д1, Д6 и АК4 - Массивные сепараторы
    Текстолит и полиамид - Массивные сепараторы
    Стали 15 и 20 - Заклепки, распорки сепараторов
    Нитрид кремния Si3N4 Повышенная теплопрочность и контактная долговечность Шарики для подшипников высокоскоростных узлов

    podshipnikspb.ru

    Материалы подшипников

     Материалы

       Подшипники качения применяют в разнообразных условиях: при отрицательных и положительных температурах; в нейтральных и агрессивных средах (морская вода, кислоты). В связи с этим детали подшипников изготавливают из различных материалов. Ниже приведены сведения только о наиболее распространенных

       Подавляющее большинство колец и тел качения подшипников, предназначенных для работы в неагрессивных средах при температуре менее +120°С (иногда более высоких), изготавливают из высокоуглеродных хромистых сталей, химический состав которых приведен в табл.1. Наиболее распространенной из них является сталь ШХ15. Из этой стали изготавливают шарики всех размеров, кольца толщиной менее 10 мм и ролики диаметром до 22 мм. Ее аналогами являются: 100Cr6 - в Германии, SKF-3 - в Швеции, 52100 - в США, SUJ2 - в Японии. Для колец подшипников толщиной менее 30 мм и роликов диаметром более 22 мм применяют сталь ШХ15СГ. По сравнению со сталью ШХ15 она (для повышения прокаливаемости) содержит несколько больше кремния и марганца. Для колец толщиной более 30 мм применяют сталь ШХ20СГ, которая содержит еще большее количество этих элементов, а для колец железнодорожных подшипников, подвергающихся индукционной закалке, - сталь ШХ4.

       В процессе выплавки в сталь со шлаками и из футеровки попадают неметаллические включения. Вблизи крупных включений, особенно глобулярных оксидов, а также нитридов, в процессе работы подшипников зарождаются усталостные микротрещины, которые, сливаясь, проводят к выкрашиванию частиц металла. При различной степени металлургической загрязненности стали в допустимых стандартом пределах средняя долговечность партии подшипников может колебаться ориентировочно до 5 раз.

       Для подшипников к которым предъявляются повышенные требования по долговечности и надежности, применяют стали подвергнутые специальным переплавам, уменьшающим содержание неметаллических включений (ШХ15-Ш), а также двойной переплав: электрошлаковый и вакуумно-дуговой (ШХ15-ШД).

     

    Табл.1. Химический состав хромистых подшипниковых сталей типа ШХ (ГОСТ 801), %

    Марка C Si Mn Cr S P Ni Cu Ni+Cu
    Не более
    ШХ15 0,95÷1,05 0,17÷0,37 0,20÷0,40 1,30÷1,65 0,02 0,027 0,30 0,25 0,50
    ШХ15СГ 0,95÷1,05 0,40÷0,65 0,90÷1,20 1,30÷1,65 0,02 0,027 0,30 0,25 0,50
    ШХ20СГ 0,90÷1,00 0,55÷0,85 1,40÷1,70 1,40÷1,70 0,02 0,027 0,30 0,25 0,50
    ШХ4 0,95÷1,05 0,15÷0,30 0,15÷0,30 0,35÷0,50 0,02 0,027 0,30 0,25 0,50

     

       Кроме сталей типа ШХ для колец и тел качения используют также цементуемые стали, которые после химико-термической обработки имеют твердый поверхностный слой (59 ... 66 HRCэ) и более мягкую сердцевину (около 36 HRCэ). Кольца роликовых подшипников - из стали 20Х2Н4А, а штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников из сталей 15Г1, 15Х, 08, 10. Химический состав некоторых из перечисленных цементуемых сталей приведен в табл.2. Твердость поверхности деталей подшипников из наиболее часто применяемых сталей приведена в табл.3.

     

    Табл.2. Химический состав сталей для деталей подшипников, подвергающихся химико-термической обработке, %

    Марка C Si Mn Cr Ni Mo
    15Г1 0.12÷0.19 0.17÷0.37 0.70÷1.00 - - -
    18ХГТ 0.15÷1.21 0.17÷0.37 0.90÷1.20 0.90÷1.20 - -
    20Х2Н4А 0.16÷1.22 0.17÷0.37 0.30÷0.60 1.25÷1.65 3.25÷3.65 -

     

    Табл.3. Твердость колец и роликов HRCэ , из сталей наиболее часто применяемых марок (ГОСТ 520), работающих при температуре до 100°С

    Марка Кольца с толщиной стенки до 35 мм и ролики диаметром до 55 мм. Кольца с толщиной свыше 35 мм и ролики диаметром свыше 55 мм.
    ШХ4 61 ÷ 64
    ШХ15, ШХ15-Ш, ШХ15-В 62 ÷ 66 59 ÷ 63

    ШХ15СГ, ШХ15СГ-В, ШХ15СГ-Ш,

    ШХ20СГ

    61 ÷ 65
    15Г1 58 ÷ 62
    18ХГТ 62 ÷ 66 59 ÷ 63
    20Х2Н4А 59 ÷ 66

       Кольца подшипников, предназначенных для поворотных опор кранов, экскаваторов и некоторых других механизмов, получают обычно из низколегированных сталей с содержанием углерода 0,45 - 0,55%, например из стали 55ХФА. Рабочую поверхность закаливают после нагрева ТВЧ (иногда пламенной горелкой). Детали подшипников, предназначенных для работы в агрессивных средах, изготавливают из коррозийно-стойких сталей (табл.4.) В России кольца и тела качения средних и крупных размеров производят из стали 95Х18-Ш, приборные подшипники - из стали 11ОХ18М-ШД. Твердость колец и тел качения из коррозийнно-стойких сталей обычно близка к 55 ÷ 61 HRCэ. Подшипники из этих сталей могут использоваться при температурах до 350°С. Для колец и тел качения теплопрочных подшипников используется сталь 8Х4В9Ф2-Ш или 8Х4М4В2Ф1-Ш, которая содержит меньшее количество дефицитного вольфрама, но обладает лучшими механическими свойствами, чем сталь 8Х4В9Ф2-Ш и более технологична в термообработке. Подшипники из сталей могут использоваться при температуре до 500°С. Химический состав некоторых теплопрочных подшипниковых сталей дан в табл.5. Твердость колец и тел качения теплопрочных подшипников обычно составляет 60 ÷ 65 HRCэ.

     

    Табл.4. Химический состав коррозийно-стойких подшипниковых сталей, %

    Страна Марка C Cr Mo V Si Mn Ni
    Россия 95Х18-Ш 0,90÷1,00 17,0÷19,0 - - Менее 0,80 Менее 0,70 -
    110Х18М-ШД 1,10÷1,20 16,5÷18,0 0,50÷0,80 - 0,53÷0,93 0,50÷1,00 -
    США 440С 0,95÷1,20 16,0÷18,0 Менее 0,75 - Менее 1,00 Менее 1,00 -
    440СМ 0,95÷1,20 13,0÷14,5 3,80÷4,50 - - - -
    Германия Х45Cr 13 0,42÷0,50 12,5÷14,5 - - - Не более 1,0 -
    X102CrMo 17 0,95÷1,10 16,0÷18,0 0,35÷0,75 - Не более 1,00 Не более 1,00 Не более 0,50
    X90CrMoV 18 0,85÷0,95 17,0÷19,0 0,90÷1,30 0,07 ..0,12 - - -

     

    Табл.5. Химический состав теплопрочных подшипниковых сталей, %

    Страна Марка C Cr Mo W V
    Россия 8Х4В9Ф2-Ш 0,70÷0,80 4,00÷4,60 Менее 0,30 8,5÷9,5 1,40÷1,70
    8Х4М4В2Ф1-Ш 0,75÷0,85 3,90÷4,40 3,90÷4,40 1,5÷2,0 0,90÷1,20
    США М50 0,77÷0,85 3,75÷4,25 4,00÷4,50 - 0,90÷1,10
    Германия 80MoCrV 42 16 0.77÷0.85 3.75÷4.25 4.00÷4.50 - 0.90÷1.10
    82WMoCrV 6 5 4 0.78÷0.86 3.80÷4.50 4.70÷5.20 6.0÷6.7 1.70÷2.00
    X75 WCrV 18 4 1 0.70÷0.78 3.80÷4.50 Менее 0,60 17,5÷18,5 1,00÷1,20

     

       Все большее распространение получают подшипники с шариками из нитрида кремния Si3N4. Этот материал обладает значительно более высокой, чем применяемые стали, теплопрочностью и контактной долговечностью. Плотность нитрида кремния составляет около 3,2/см3 (закаленной стали ШХ15 7,8 г/см3. Благодаря этому при высокой частоте вращения развиваются меньшие центробежные силы. Коэффициенттрения пары нитрид кремния-сталь меньше, чем пары сталь- сталь. Поэтому тепловыделение при работе таких подшипников меньше, чем стальных. Подшипники с шариками из нитрида кремния находят применение в высокоскоростных узлах. 

       Штампованные сепараторы подшипников общего применения изготовляют главным образом из низкоуглеродистых сталей 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, реже из латуней ЛС 63 и ЛС 59-1, а коррозийно-стойких и теплопрочных подшипников - из сталей 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т. Массивные сепараторы получают из труб, прутков и штампованных заготовок. Наиболее употребимыми материалами являются: латуни ЛС 59-1, ЛС 59-1Л, сталь 30, бронзы БрАЖМц 10-3-1-5 и БрАЖН 10-4-4, алюминиевые сплавы Д 1, Д 6, АК 4, текстолит. Значительное количество высокотехнологичных с хорошими звукопоглощающими свойствами сепараторов получают литьем из термопластов. Заклепки и распорки сепараторов. изготавливают главным образом из сталей 15 и 20.

       К подшипниковым материалам для колец и тел качения предъявляют жесткие требования по металлургической загрязненности, наличию дефектов, структурной неоднородности и др. Детали машин, несущие одновременно функции наружного или внутреннего колец подшипников, рекомендуется изготавливать из подшипниковых сталей.

    www.upk1.ru

    Закалка ножа из подшипника, "крестьянский" подход / Гостевая / НеПропаду

    Закалка.

    Проблема.

    Поскольку я делаю ножи в основном из подшипников от автомобилей, по размеру обычно это диаметр сантиметров 10-15, и начинал полным дятлом, после чисто интуитивных попыток возникли следующие проблемы:• После закалки в воде сталь хрупкая настолько, что разлетается как стекло при сильном ударе

    Собственно, все. Остальное все меня устраивало. Но мне хотелось, чтобы «не ржавело», «хорошо резало», «держало заточку», «не раскалывалось».

    Болометра у меня нет, «все на глазок», и когда я читаю рекомендации «выдержать два часа при температуре 453 градуса» — это не для меня. В конце концов, плюс-минус твердости или вязкости мне фиолетово. Меня вполне устроит «более-менее» приличное качество по перечисленным параметрам.

    Поэтому.

    Решение проблемы:

    1. Отковываю, обязательно соблюдая следующие условия:

    • При нагреве я лучше недогрею, чем перегрею. Стараюсь не накалять до белого свечения, работаю в диапазоне красного-желтого. Лучше я почаще буду совать-вынимать, чем пережгу. • Внимательно следим за деталью, когда лежит в горне: попытка сэкономить и делать одновременно две детали приводит к тому, что или пережжешь, или что-то испортишь. • Нагрелось до красного яркого с кусками желтого свечения – вынимаем• Периодически пшикаем-брызгаем из бутылочки пластиковой (как на шашлык) – лучше видно температуру, где что нагрето, да и угли экономит• Особенно внимательно, когда есть тонкие детали (лезвие, например) – не пережечь!

    2. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ БИТЬ ПО ХОЛОДНОМУ МЕТАЛЛУ!

    • Когда куешь, металл пластичен. И по свечению видно, если он начинает остывать. Конечно, хочется за один раз отковать «побольше». Надо бороться с этим искушением. • Как только при ударе молотом (а я все вручную, нет механики) – чувствуешь, что пластичность уменьшается – останавливаемся, греем дальше.

    Пояснение: насколько я понял, объясняется все просто. Как только я треснул молотом по подостывшему металлу, возникают микро-трещины, которые плохо «залечиваются» даже хорошим нагревом, и потом по ним все ломается. Вот и все.

    3. Собственно, закалка.

    Я пробовал в воду. При любых (почти) вариантах – хрупкая сталь получается. Поэтому взял, слил в канистру отработанного машинного (не проблема достать). Читал картинки и про то, какие температуры для каких марок стали… Разбирался в свечениях и цвете металла. Сухой остаток:

    • Когда форма детали скована – я стараюсь максимально близко к финальной форме, чтобы поменьше точить, — приступаю к закалке• Нагреваю до (в среднем) цвета-свечения между красным и желтым (на глазок) – но для этого есть обоснования теоретические, скажу ниже, — и опускаю ВЕРТИКАЛЬНО ЗА ХВОСТИК кончиком лезвия вниз быстро-быстро в масло. Держу несколько минут, чтобы полностью остыло. • Нагреваю до темно-красного цвета и закаляю еще раз• Если «ведет» нож, что бывает, — просто искривляется он – нагреваю до темно-красного цвета (минимальная пластичность) и подправляю, если надо, закаляю еще раз. • Кладу рядом с углями на поддон, вырубаю горн – пусть остывает все вместе.

    Результат – шикарно все, и без заморочек. Могу подвести длинную базу, но такой повтор закалок с понижением верхней температуры нагрева на опыте дает отличный результат в среднем, независимо от взятого подшипника (японских экзотик не пробовал, брать не буду – в основном наш Автоваз, Уралаз, Камаз, Газ, и пр. Совецкие заводы.)

    Теперь теория.

    Если мы возьмем картинку переходов разных аустентитов в мартенситы и прочие цементиты,

    … то обратим внимание, что В СРЕДНЕМ диапазон правильного нагрева выше 850, но ниже 900 градусов. Поэтому нагревать надо примерно до диапазона цветов как на картинке ниже. Повтор ХУЖЕ не делает, а ЛУЧШЕ делает. Вот и все.

    Поскольку подход этот «крестьянский» я его излагаю просто и все.

    nepropadu.ru

    Сталь ШХ15 - характеристики, применение,

    Наверное, нет такого механизма или машины в котором не применяют подшипники. Для их производства применяют стали с особыми параметрами, к ним можно отнести характеристики стали ШХ15.

    Химический состав

    ГОСТ 801 - 78 определяет процентное соотношение веществ входящих в состав ШХ15:

    • углерод до 1,05%;
    • хром до 1,65%;
    • кремний до 0,37%;
    • марганец до 0,4% и многие другие.

    Такой состав обеспечивает высокие прочностные показатели, которые позволяют использовать этот материал для изготовления шариков, внутренних колец для подшипников разного типа.

    Расшифровка

    Название ШХ15 говорит о том, что в ее состав входит хром в количестве 1.5%. Буква Ш обозначает, что эта марка применяется для изготовления подшипников.

    Сталь имеет следующие особенности:

    • она склонна к отпускной хрупкости;
    • предел прочности этого материала лежит в диапазоне от 590 до 750 МПа;
    • при разрыве удлинение может составить 20%;
    • ударная вязкость составляет 440 кДж/кв. М.

    Для достижения заданных параметров прочности, материал подвергают нагреву до таких температур, превышающую точку эвтекдоидного превращения, то есть той точки, когда один твердый раствор разделяется на два. Это превращение создает необходимую концентрацию таких веществ, как углерод и хром. Кроме того, образуется мелкое однородное зерно.

    Аналоги

    Отечественная промышленность выпускает следующие аналоги:

    • ШХ9;
    • ШХ12;
    • ШХ15СГ.

    Существуют и импортные аналоги:

    • США - 52100;
    • Германия - 100Cr6;
    • КНР - GCr15;
    • Южная Корея - STB4.

    ГОСТ

    Потребители могут приобрести на рынке следующие изделия из ШХ15:

    • прокат, в т.ч. фасонный - ГОСТ 801-78;
    • пруток, в т.ч. калиброванный - ГОСТ 7417-75;
    • серебрянка - ГОСТ 14955-77;
    • Полоса, проволока - ГОСТ 103-76, ГОСТ 4727-83.

     

     

    К основным свойствам можно отнести следующие:

    • однородная структура;
    • обрабатываемость различными способами;
    • твёрдость;
    • получение тонкой кромки при заточке клинка;

    Сплав обладает такими недостатками - как сложная заточка и малая стойкость к воздействию коррозионных факторов.

    Применение

    ШХ15 применяют в подшипниковой отрасли. Из неё изготавливают шарики, предельный размер которых составляет 150 мм, роликов с максимальным размером до 23 мм. Кроме того, из стали марки ШХ15 производят подшипниковые кольца толщина которых не превышает 14 мм.

    Во время работы детали подшипника подвергаются большим нагрузкам, распределяемым на малой площади. Более того, эти нагрузки имеют разную полярность, такие нагрузки называют знакопеременными, они могут достигать давления порядка 300 - 500 кг/кв. см. Именно поэтому термообработка этой стали проходит при высоких температурах.

    Важно понимать, что такие нагрузки не могут пройти бесследно и рано или поздно на внутренней поверхности колец могут образовываться микротрещины. Появление дефектных участков приводит к росту ударной нагрузки, которая, в свою очередь, приводит к росту дефектных участков в результате подшипник выйдет из строя.

    В промышленности этот материал применяют уже около 100 лет, кроме подшипниковой отрасли этот материал используют для производства режущего инструмента, в том числе и ножей. Нож, выполненный из стали, обладает большим запасом прочности и способностью длительное время сохранять заточку. Характеристики материала позволяют изготавливать элементарные кухонные ножи.

     

    Сталь ШХ15 и ножи

    В мире существует множество марок сталей. Только в одном марочнике сталей и сплавов упоминается порядка 600 наименований. Каждая имеет определенные качества, которые позволяют применять ее в различных отраслях. Марка ШХ15 - это универсальный материал, который может быть использован для изготовления любого типа ножей.

    На сегодня - это один из самых популярных сортов, обладающих относительно невысокой ценой и применяемой при изготовлении клинков.

    ШХ15 - это представитель группы малолегированных хромистых сталей. Наименование легирующих элементов и их процентный состав указан выше. В состав этой стали входит относительно небольшой объем хрома. Это и служит причиной того, что в структуре сплава не происходит образование карбидов хрома. Хром в данном случае находиться в твердом растворе и в цементите. Именно это и служит основание для высокой выносливости этой стали. И по той же причине клинок из марки ШХ15 долго может удерживать остроту лезвия. Параметры стали обеспечивают клинкам стойкость к износу, необходимую твердость, прочность.

    Одна из причин того, что марка этой стали стала популярной среди производителей ножей - это относительно простая обработка при нагреве. При этом клинок не только получает необходимую форму, но и существенно повышает прочностные характеристики. Высокая твёрдость стали обеспечивает успешное сопротивление износу. Кроме того, следует отметить то, что клинок сложно замять.

    Для получения оптимальных свойств сплава ШХ15 проводят ее термическую обработку. Оптимальная температура закаливания составляет 810 - 850 ºC. Отпуск выполняют в температурном диапазоне от 150 до 160 ºC. После выполнения этих операций твёрдость материала достигает 61 - 64 по HRC.

    Оцените статью:

    Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

    prompriem.ru

    Лом подшипников

    Спрос на подшипники наблюдается в различных отраслях промышленности, на бытовом уровне. Даже пункты приема вторичных металлов не обходят это изделие своим вниманием. Действительно, подшипники, в зависимости от модели, отличаются содержанием разнообразных металлов, сплавов:

    Поэтому сдавать подшипники на лом, можно достаточно выгодно, по ценам, сравнимым со стоимостью отходов цветных металлов.

    Источник качественной легированной стали

    Ценность подшипников, завалявшихся в гараже еще с союзных времен, обуславливается качеством металла. Под лом цельных конструкций или их частей из легированной стали отводится отдельная категория 3Б3.

    Лом подшипников, скопившийся на производстве

    Лом подшипников, скопившийся на производстве

    Как правило, основные узлы изделия: шарики, кольца и ролики; изготовлены из шарикоподшипниковой стали, номенклатура марок которой достаточно широка — ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, ШХ4, ШХ6, ШХ9 и т.д. Конкретный вид металла выбирается на основе эксплуатационных характеристик. Высокоуглеродистые марки стали характерны следующим подшипникам:

    1. Эксплуатируемым при стандартных условиях. Изделие содержит сталь легированную хромом, с добавками марганца, кремния молибдена (марки ШХ4, ШХ15 и ШХ20СГ).
    2. Работающим под предельной нагрузкой, включая агрессивные среды или высокотемпературный режим. Используется теплостойкий, а также коррозионно-устойчивый металл. Применяемые в таких подшипниках марки стали, выплавлены по технологии электрошлакового или вакуумно-дугового переплава, например 95Х18-Ш и 11Х18М-ШД, соответственно.

    Реже конструкция может содержать стали с низким содержанием углерода, поскольку такой металл существенно уступает по уровню твердости.

    Определить на глаз тип стали изделия можно исходя из его размеров: для более крупных узлов, тел качения используется легированный металл с повышенной концентрацией кремния и марганца. Детали крупногабаритных видов обычно изготавливаются из марки ШХ20СГ. Специальная сталь ШХ4, применяется внутри железнодорожных подшипников качения. Эта марка отличается регламентированной прокаливаемостью.

    Сплавы цветных металлов на основе олова и свинца

    Специальные антифрикционные сплавы Баббиты, чье замысловатое название взято от фамилии их разработчика, предназначены непосредственно для применения внутри подшипников. Металл заливается или напыляется по корпусу вкладыша изделия.

    Вкладыш подшипника с баббитовой наплавкой

    Вкладыш подшипника с баббитовой наплавкой

    Основу этого подшипникового сплава составляют олово и свинец, тогда как, присадками выступают другие цветные металлы: медь, никель, кадмий, натрий, магний и прочие.

    Менее ценные, как вторичный металл, баббиты на основе свинца интенсивно используются для заливки подшипников дизельных двигателей, прокатных станков, что связано с их более высокой рабочей температурой по сравнению с антифрикционным сплавом на основе олова. В основном это марка марки Б16, хотя встречаются и другие разновидности, например БН, БКА или БК2Ш.

    Подшипники подвижного состава железнодорожного транспорта содержат свинцово-калиевый баббит. Напротив свинцово-цинковый сплав СОС6 применяется в конструкциях, эксплуатируемых при высоком давлении и температуре, например автомобильные дизельные двигатели. Стандартные условия работы, при давлении на уровне до 15 МПа, приемлемы для подшипников, залитых баббитом с высоким содержанием олова, — сплава, наиболее ценного в пунктах приема вторичного металла.

    Медные сплавы

    Рассматривая металлическое изделие в качестве лома, особое внимание следует уделить подшипникам скольжения. Их основные узлы: втулки, пружины и вкладыши; часто изготавливаются из медного сплава – литейной оловянной бронзы. Альтернативно, фасонные отливки подшипников нередко изготавливаются из алюминиевой бронзы, не содержащей олова.

    Последние годы на смену медному сплаву для изготовления втулок скольжения приходят неметаллические материалы: фторопласт, капролон. Однако, полностью вытеснить бронзу, несмотря на удобство монтажа, они не могут, поскольку сильно уступают в долговечности.

    Подшипник скольжения

    Часть корпуса подшипника скольжения

    Альтернативным металлическим материалом для изготовления втулок скольжения выступает латунь. Этот медный сплав нашел более универсальное применение в узлах данного вида изделий. Латунь используют, как замену стали, при изготовлении сепараторов для подшипников качения.

    Особенности сдачи специализированного лома

    Ситуация на рынке сдачи подшипников неоднозначная. В качестве отходов сдаются как отслужившие ресурс изделия, так и новые «китайские образцы». Приобретаются неликвиды или продукция длительного складского хранения. Изделия принимаются целиком, а также отдельными узлами. Естественно, основным фактором, определяющим стоимость лома, остается тип металла. Изделия, изготовленные из медных сплавов, баббитов, превосходят по стоимости стальные подшипники.

     

    xlom.ru

    Термическая обработка деталей подшипников из сталей

    типа ШХ (ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ)

    Предварительная термическая обработка поковок – смягчающий сфероидизирующий отжиг, при котором обеспечивается растворение определенной части карбидной фазы в аустените и образование зернистого перлита. Сталь со структурой зернистого перлита обеспечивает хорошую производительность резания и качество обрабатываемой поверхности при обработке заготовок на станках–автоматах. Однородный мелкозернистый перлит является оптимальной исходной структурой для последующей закалки, т.к. глобулярная форма и равномерное распределение карбидов наилучшим образом соответствует оптимальному по прочности и вязкости структурному состоянию стали после закалки (мелкие карбидные глобули равномерно распределенные в мартенсите). Твердость после отжига сталей ШХ15, ШХ4 находится в пределах НВ179-207, а сталей ШХ15СГ и ШХ20СГ НВ 179-217.

    Готовые детали подшипников подвергают ступенчатой или изотермической закалке от 850–900 °С. Выбор такой температуры нагрева обусловлен, с одной стороны, необходимостью растворить карбиды хрома в аустените, а с другой – не допустить чрезмерного роста зерна аустенита. Кроме того, повышение температуры закалки приводит к существенному снижению мартенситной точки Мн и, как следствие этого, к образованию остаточного аустенита, что для подшипниковых сталей нежелательно.

    В настоящее время применяется как закалка в одном охладителе, так и ступенчатая или изотермическая закалка с выдержкой в области образования нижнего бейнита при 210–240 °C. Для марганецсодержащих сталей изотермическую закалку не применяют из-за чрезмерно высокой устойчивости переохлажденного аустенита в бейнитной области. Весьма перспективно применение для закалки деталей подшипников индукционного нагрева. Это увеличивает производительность и экономичность термических агрегатов, а также позволяет получить полностью закаленный поверхностный слой с сохранением высокой вязкости сердцевины. Твердость поверхности при любом способе закалки должна быть на уровне HRC 60–66.

    Окончательной операцией термической обработки подшипниковых сталей является низкотемпературный отпуск, цель которого уменьшение закалочных напряжений. Благодаря ему достигается повышение вязкости (за счет уменьшения тетрагональности мартенсита и внутренних напряжений), размерная и структурная стабильность деталей. Отпуск деталей подшипников из стали ШХ15 осуществляют при 150–165 ºС, а из сталей ШХ15СГ и ШХ20СГ – при 165–175 ºС. После окончательной термообработки твердость колец и роликов из стали ШХ15 должна быть в пределах HRC 61–65, а из стали ШХ15СГ – в пределах HRC 60–64. Микроструктура представляет собой скрытокристаллический мартенсит отпуска и равномерно распределенные глобулярные избыточные карбиды хрома. Содержание остаточного аустенита должно быть минимальным.

    Вопросы для самоконтроля

    1. Каковы условия работы деталей подшипников?

    2. Какие требования предъявляются к подшипниковым сталям?

    3. С какой целью проводят рафинирующие переплавы при производстве подшипниковых сталей?

    4. Как классифицируются подшипниковые стали?

    5. Каковы принципы легирования, роль легирующих элементов и области применения подшипниковых сталей общего назначения?

    6. Какие стали применяются в качестве материала для изготовления теплостойких и коррозионностойких подшипников? Каковы принципы их легирования и термообработка?

    7. Какой предварительной и окончательной термообработке подвергаются детали подшипников из сталей типа ШХ?

    studfiles.net

    Материалы подшипников

    Подшипники качения – основной элемент многих систем и механизмов. Работоспособность изделия напрямую связана с используемым при производстве материалом.

    Зачастую тело качения и подшипниковое кольцо изготавливают из различных веществ с учетом их твердости. Именно твердость материала считается важнейшим показателем износостойкости, долговечности и грузоподъемности подшипника. Большую важность играет также прочность контакта, стабильность размера детали при разных степенях загрязненности тела качения смазкой. Нельзя забывать и о встроенных уплотнителях контакта, играющих значимую роль в характеристике и надежности подшипника.

    При изготовлении колец подшипника и тел качения применяют следующие виды материалов:1) Подшипниковая сталь с индукционной закалкой. Поверхность подшипника подвергают индукционной закалке, уплотняющей деталь в частях, претерпевающих максимальные нагрузки – на дорожках качения. Не обязательно затрагивать индукционной закалкой всю поверхность тела качения, достаточно воздействия на определенные участки. Поверхности, не подвергавшиеся закалке, не меняют своего состава и характеристик, остающихся неизменными и зависящих от химического состава применяемой стали и от способа ее применения. Иными словами, одна деталь может обладать поверхностью с участками разных рабочих характеристик. 2) Подшипниковая сталь с объемной закалкой. Данный материал считается самым распространенным и долговечным. Специалисты постоянно изучают и совершенствуют эту марку стали, учитывая постоянное видоизменение подшипников. Сталь с объемной закалкой обладает уникальным составом, обеспечивающим идеальный баланс между техническими и потребительскими свойствами конечной продукции. В стали снижено количество кислорода, вредных примесей. При изготовлении этого вида стали металл закаляют на мартенсит или бейнит. 3) Цементации. Данный вид подшипниковой стали применяют в случаях, когда предусмотрена посадка с натяжением или с ударными нагрузками. Подшипники из так называемой цементируемой стали, весьма долговечны. 4) Высокотемпературная подшипниковая сталь. Материал закаливают при различных температурах. Выбор температуры зависит от конечного типа изделия. Как правило, применяют сталь с поверхностью, закаленной при температуре в 120-200 градусов. При рабочей температуре в 250 градусов, необходимо применять специальную стабилизирующую термообработку. В обязательном порядке учитывается грузоподъемность деталей. Использование высокотемпературной стали обеспечивает твердость подшипника и выдающиеся рабочие характеристики в самых сложных эксплуатационных условиях. 5) Керамика. При производстве подшипников качения применяют несколько разновидностей керамики. Наиболее распространенный вид – нитрид кремния. Материал состоит из нитрида бетакремния в виде тонких частиц, расположенных в матрице. Подшипники из керамики отличаются отличным сопротивлением электричеству, большой твердостью и незначительным коэффициентом теплового расширения. К магнитному полю керамика не чувствительна.

    www.pkstav.ru