Materijali za kotrljajuće ležajeve uključuju materijale za dijelove i kaveze kotrljajućih ležajeva, zakovice i druge pomoćne materijale.

Kotrljajući ležajevi i njihovi dijelovi uglavnom su izrađeni od čelika.Čelici za kotrljajuće ležajeve obično su kromirani čelici s visokim udjelom ugljika i karburizirani čelici.S razvojem suvremene znanosti i tehnologije i sve većom upotrebom kotrljajućih ležajeva, zahtjevi za ležajeve postaju sve veći i veći, kao što su visoka preciznost, dug život i visoka pouzdanost.Za neke ležajeve posebne namjene, materijal za ležaj također mora imati svojstva otpornosti na visoke temperature, otpornost na koroziju, nemagnetizam, otpornost na ultra niske temperature i otpornost na zračenje.Osim toga, materijali za ležajeve također uključuju legirane materijale, obojene metale i nemetalne materijale.Osim toga, ležajevi izrađeni od keramičkih materijala sada se koriste u lokomotivama, automobilima, podzemnoj željeznici, zrakoplovstvu, zrakoplovstvu, kemijskoj i drugim poljima.

Osnovni zahtjevi za kotrljajuće ležajeve za materijale u velikoj mjeri ovise o radnim performansama ležaja.Odgovarajući izbor materijala za kotrljajuće ležajeve imat će velik utjecaj na njegovu izvedbu i vijek trajanja.Općenito, glavni oblici kvara kotrljajućih ležajeva su pucanje uslijed zamora pod djelovanjem izmjeničnog naprezanja i gubitak točnosti ležaja zbog trenja i trošenja.Osim toga, postoje i pukotine, udubljenja, hrđa i drugi razlozi koji uzrokuju abnormalna oštećenja ležaja.Stoga bi kotrljajući ležajevi trebali imati visoku otpornost na plastičnu deformaciju, manje trenje i trošenje, dobru točnost rotacije, dobru dimenzijsku točnost i stabilnost, te dug životni vijek od zamora kontakta.A mnoga svojstva određena su materijalima i postupcima toplinske obrade.

Budući da su osnovni zahtjevi za materijale kotrljajućih ležajeva određeni oblikom oštećenja ležajeva, materijali potrebni za izradu kotrljajućih ležajeva nakon određene toplinske obrade u naknadnom procesu trebaju imati sljedeća svojstva:

a Visoka čvrstoća kontaktnog zamora

Kvar uslijed zamora kontakta glavni je oblik normalnog kvara ležaja.Kada je kotrljajući ležaj u radu, kotrljajuća tijela kotrljaju se između klizačkih staza unutarnjeg i vanjskog prstena ležaja, a kontaktni dio nosi periodična izmjenična opterećenja, koja mogu doseći stotine tisuća puta u minuti.Pod opetovanim djelovanjem periodičnih izmjeničnih naprezanja dolazi do ljuštenja kontaktne površine od zamora.Kada se kotrljajući ležaj počne ljuštiti, to će uzrokovati vibracije ležaja i povećanje buke, a radna temperatura će naglo porasti, uzrokujući oštećenje ležaja.Ova vrsta oštećenja naziva se oštećenje kontaktnim zamorom.Stoga se od čelika za kotrljajuće ležajeve zahtijeva visoka kontaktna čvrstoća na zamor.

b Visoka otpornost na habanje

Kada kotrljajući ležaj radi normalno, uz trenje kotrljanja prati ga i trenje klizanja.Glavni dijelovi trenja klizanja su: kontaktna površina između kotrljajućeg elementa i staze za kotrljanje, kontaktna površina između kotrljajućeg elementa i džepa kaveza, između kaveza i rebra prstenaste vodilice, te krajnje površine valjka i prstenaste vodilice. Pričekajte između bočnih stijenki.Postojanje trenja klizanja u kotrljajućim ležajevima neizbježno uzrokuje trošenje dijelova ležaja.Ako je otpornost na habanje čelika ležaja loša, kotrljajući ležaj će prerano izgubiti svoju točnost zbog trošenja ili će smanjiti točnost rotacije, što će povećati vibracije ležaja i smanjiti njegov vijek trajanja.Stoga se od čelika za ležaje zahtijeva visoka otpornost na trošenje.

c visoka granica elastičnosti

Kada kotrljajući ležaj radi, jer je kontaktna površina između kotrljajućeg elementa i staze prstena mala, kontaktni pritisak kontaktne površine je vrlo velik kada je ležaj pod opterećenjem, posebno u uvjetima velikog opterećenja.Kako bi se spriječila prekomjerna plastična deformacija pod velikim kontaktnim naprezanjem, gubitak točnosti ležaja ili površinske pukotine, čelik za ležaj mora imati visoku granicu elastičnosti.

d Odgovarajuća tvrdoća

Tvrdoća je jedan od važnih pokazatelja kotrljajućih ležajeva.Blisko je povezan s čvrstoćom zamora u dodiru s materijalom, otpornošću na trošenje i granicom elastičnosti te izravno utječe na životni vijek kotrljajućih ležajeva.Tvrdoća ležaja obično se određuje ukupnom situacijom načina i veličine opterećenja ležaja, veličine ležaja i debljine stijenke.Tvrdoća čelika za kotrljajuće ležajeve treba biti odgovarajuća, prevelika ili premala će utjecati na životni vijek ležaja.Kao što svi znamo, glavni načini kvara kotrljajućih ležajeva su oštećenje od kontaktnog zamora i gubitak točnosti ležaja zbog slabe otpornosti na habanje ili nestabilnosti dimenzija;ako dijelovi ležaja nemaju određeni stupanj žilavosti, bit će uzrokovani krtim lomom kada su izloženi velikim udarnim opterećenjima.Uništavanje ležaja.Stoga se tvrdoća ležaja mora odrediti prema specifičnoj situaciji ležaja i načinu oštećenja.Za gubitak točnosti ležaja zbog zamornog pucanja ili slabe otpornosti na habanje, potrebno je odabrati veću tvrdoću za dijelove ležaja;za ležajeve koji su izloženi većim udarnim opterećenjima (kao što su valjaonice: ležajevi, željeznički ležajevi i neki automobilski ležajevi, itd.), potrebno ih je odgovarajuće smanjiti. Tvrdoća je neophodna za poboljšanje žilavosti ležaja.

e određena udarna žilavost

Mnogi kotrljajući ležajevi bit će podvrgnuti određenom udarnom opterećenju tijekom upotrebe, tako da čelik za ležaj mora imati određeni stupanj žilavosti kako bi se osiguralo da se ležaj ne ošteti uslijed udara.Za ležajeve koji podnose velika udarna opterećenja, kao što su ležajevi za valjaonice, željeznički ležajevi itd., materijali moraju imati relativno visoku udarnu žilavost i otpornost na lom.Neki od ovih ležajeva koriste bainit proces toplinske obrade, a neki koriste karburizirane čelične materijale.Osigurajte da ti ležajevi imaju bolju otpornost na udarce i žilavost.

f Dobra stabilnost dimenzija

Kotrljajući ležajevi su precizni mehanički dijelovi, a njihova se točnost izračunava u mikrometrima.U procesu dugotrajnog skladištenja i korištenja, promjene u unutarnjoj organizaciji ili promjene u stresu uzrokovat će promjenu veličine ležaja, uzrokujući gubitak točnosti ležaja.Stoga, kako bi se osigurala dimenzijska točnost ležaja, ležajni čelik treba imati dobru dimenzijsku stabilnost.

g Dobra svojstva protiv rđe

Kotrljajući ležajevi imaju mnogo proizvodnih procesa i dug proizvodni ciklus.Neki poluproizvedeni ili gotovi dijelovi moraju se skladištiti dulje vrijeme prije sastavljanja.Stoga su dijelovi ležaja skloni određenom stupnju korozije tijekom procesa proizvodnje ili skladištenja gotovih proizvoda.Nalazi se na vlažnom zraku.Stoga se od čelika za ležaje zahtijeva dobra otpornost na hrđu.

h Dobre performanse procesa

U procesu proizvodnje kotrljajućih ležajeva, njegovi dijelovi moraju proći višestruke hladne i tople postupke obrade.Ovo zahtijeva da čelik za ležaj treba imati dobra procesna svojstva, kao što su svojstva hladnog i toplog oblikovanja, izvedba rezanja, mljevenja i izvedba toplinske obrade itd., kako bi se zadovoljile potrebe mase kotrljajućih ležajeva, visoka učinkovitost, niska cijena i visokokvalitetna proizvodnja .

Osim toga, za ležajeve koji se koriste u posebnim radnim uvjetima, uz gore navedene osnovne zahtjeve, moraju se postaviti odgovarajući posebni zahtjevi za performanse za korišteni čelik, kao što su otpornost na visoke temperature, performanse pri velikim brzinama, otpornost na koroziju i antimagnetske performanse.