大多数滚珠轴承采用的材料是GCr15基本电气高箱铬轴承钢(相当于JIS G 4805 SUJ2钢),不锈钢9Cr18(AISI440)。以及陶瓷Si3N4。保持架通常采用黄铜带H62或钢08,SPCC或不锈钢3Cr13,1Cr18Ni9冲压而成,纤维增强酚醛树脂,塑料,铜件。板材采用钢材10或08AI,SPCC,不锈钢制成1Cr18Ni9。密封件采用合成橡胶和聚四氟乙烯材料制成。
环形材料:不锈钢,陶瓷Si3N4,陶瓷ZrO2,陶瓷sic
对于微型滚珠轴承,滚珠轴承中使用的材料主要有两种选择 - 铬钢或不锈钢。由于材料起着重要作用
在指定的应用中,轴承的性能参与其中。使用正确的材料非常重要。请注意,指定的材料仅适用于轴承承载部件。
环和球,保持器和防尘罩(如果使用的话)通常由不同的材料制成,并且需要单独的规格。
铬钢(AISI 52100或同等产品)
这是用于滚珠轴承应用的标准材料,其中负载能力是主要考虑因素。这种钢的可加工性非常好,可提供平滑,低噪音的滚道,并具有很长的使用寿命。建议在腐蚀不是很严重的应用中使用铬钢材料。
不锈钢(AISI440或等效)
9Cr18(相当于AISI440)马氏体不锈钢是微型和仪表球轴承的标准材料,其耐腐蚀性比负载能力更重要。轴承零件编号系统给出了不锈钢的相应代码。
材料的化学成分 |
| 当量 | C | Cr | P | Mn | Si | S |
GCr15 | AISI52100 | 0.95-1.05 | 1.3-1.65 | <=0.27 | 0.2-1.4 | 0.15-0.35 | <=0.02 |
9Cr18 | AISI440 | 0.90-1.05 | <0.8 | <0.8 | <0.04 | <0.03 | 16-19 |
材料的硬度 | 轴承套圈的硬度为HRC61-65,滚珠为HRC62-66。 |
氧化锆(后缀“ZrO2”)
•对冷水和许多化学品具有良好的耐腐蚀性
•高达400℃的高温性能,无保持架
•无磁性和电气绝缘
•比钢轴承更低的速度和负载
•不适合低噪音应用
•更其他陶瓷更好的裂韧性比其他陶瓷更好,因此对于小的冲击载荷更好
•膨胀类似于钢,因此在高温下使用钢轴不成问题。
氮化硅(后缀“Si3N4”)
•对水,盐水和大多数化学品具有非常好的耐腐蚀性
•高达1000℃的高温性能,无保持架
•无磁性和电绝缘
•比钢轴承更低的速度和负载,但Si3N4球是用于高速混合轴承
•不适用于低噪音应用
•比钢或氧化锆轻得多
•高温下膨胀极低
碳化硅(后缀“SiC”)
•陶瓷的最佳耐腐蚀性
•最高1600℃的高温性能,不带保持架
•无磁性
•导电
•比钢或氧化锆轻很多
•高温下极低的膨胀
球:铬钢,不锈钢,陶瓷Si3N4,陶瓷ZrO2,陶瓷SiC。对于微型轴承,辉轮轴承的主球材料是铬(GCR15),不锈钢(9Cr18)和陶瓷Si3N4。
项目 | 单元 | 轴承钢 | 轴承钢 | Si3N4 | ZrO2 | SiC |
机械性能 | 密度 D | g/cm3 | 7.85 | 7.9 | 3.20~ 3.30 | 6 | 3.1 |
线性膨胀系数 α | 10-6/K | 10 | 11 | 3.2 | 10.5 | 4.5 |
杨氏模量 E | GPa | 208 | 200 | 300~320 | 210 | ≥350 |
泊松比 |
| 0.3 | 0.3 | 0.26 | 0.3 | 0.2 |
硬度 |
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HV | 500 |
| 1100~1200 | 1000-1200 | ≥2100 |
HRC | 60-66 | 55-60 | 75-80 | 70 | 85-90 |
弯曲强度 σRT | MPa | 2400 | - | 600~1000 | 600~900 | ≥450 |
断裂韧性 KIC | MPa·m1/2 | 25 | - | 5.0~7.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 |
导热系数 λ | W/m·K | 30-40 | 15 | 35 | 2/3 | 150 |
特殊电阻 | Ωmm2/m | 0.1~1 | 0.75 | 108-1018 | 105-1015 | 10-103 |
耐用性 | 最高工作温度 | ℃ | 120 | 300 | 800 | 800 | 1400 |
耐腐蚀性能 |
| 不好 | 不好 | 好 | 好 | 好 |
压力循环(50%失败) | 旋转 | 107 | - | 107 ~ 10 9 | 105 | - |
没有润滑摩擦 |
| 大 | 大 | 小 | 小 | 小 |
磁性 |
| 磁性 | 磁性 | 非磁性的 | 非磁性的 | 非磁性的 |
离心力 |
| 很大 | 很大 | 小 | 小 | 小 |
工作温度升高 |
| 高 | 高 | 低 | - | 低 |
尺寸稳定 |
| 不稳定的 | 不稳定的 | 稳定 | 稳定 | 稳定 |
电导率 |
| 导线 | 传导 | 绝缘 | 绝缘 | 绝缘 |
滚动接触失败形式 |
| 破损 | 破损 | 破损 | 破损 | 破损 |