軸承材料所具備的十二種性能
1.摩擦相容性
軸徑與軸瓦直接接觸時(shí)防止發(fā)生粘附和形成邊界潤(rùn)滑的性能。影響摩擦副摩擦相容性的材料因素是:
(1)成副材料冶金上構(gòu)成合金的難易程度。
(2)材料與潤(rùn)滑劑的親和能力。
(3)成副材料在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦因數(shù)。
(4)材料的微觀組織。
(5)材料的熱導(dǎo)率。
(6)材料表面能的大小和氧化膜的特性。
2.鉗入性
材料允許潤(rùn)滑劑中外來(lái)硬質(zhì)顆粒鉗入而防止刮傷或(和)磨粒磨損的能力。對(duì)金屬材料而言,硬度低和彈性模量低者,鉗入性就好,而非金屬材料,例如碳石墨,彈性模量較低,但鉗入性不好?;瑒?dòng)軸承通常用較軟材料與較硬材料構(gòu)成摩擦幅,一般用較軟材料做軸瓦。
3.磨合性
在軸徑與軸瓦的磨合過(guò)程中,減小軸徑與軸瓦加工誤差、同軸度誤差、表面粗糙度參數(shù)值,使接觸均勻,從而降低摩擦力、磨損率的能力。
4.摩擦順應(yīng)性
材料靠表層的彈塑性變形補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦表面初始配合不良和軸的撓曲性能。彈性模量低的材料順應(yīng)性較好。
5.耐磨性
成副材料抵抗磨損的能力。在規(guī)定的磨損條件下,用磨損率或磨損度、磨損量的倒數(shù)來(lái)表示耐磨性。
6.抗疲勞性
在循環(huán)載荷下材料抵抗疲勞破壞的能力。在使用溫度下,軸瓦材料的強(qiáng)度、硬度、抗沖擊強(qiáng)度和組織均勻性對(duì)抗疲勞性是十分重要的。磨合性、鉗入性好的材料,通常抗疲勞性差。
7.耐蝕性
材料抵抗腐蝕的能力。潤(rùn)滑油在大氣中使用時(shí)將逐漸氧化,產(chǎn)生酸性物質(zhì),而且在大多數(shù)潤(rùn)滑油中還含有極壓添加劑,它們都會(huì)腐蝕軸承材料,因此,軸承材料需要具備耐蝕性。
8.耐氣蝕性
固體相對(duì)于液體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下,當(dāng)液體中的氣泡在固體表面附近破裂時(shí),產(chǎn)生局部沖擊高壓或局部高溫,將導(dǎo)致氣蝕磨損。材料抵抗氣蝕磨損的能力稱為耐氣蝕性。通常,銅鉛合金、錫基軸承合金和鋁鋅硅系合金的耐氣蝕性較好。
9.抗壓強(qiáng)度
承受單向載荷而不被擠壞或尺寸不變化的能力。
10.良好的尺寸穩(wěn)定性
滾動(dòng)軸承是精密的機(jī)械零件,其精度是以微米為計(jì)算單位。在長(zhǎng)期的保管和使用過(guò)程中,因內(nèi)在組織發(fā)生變化或應(yīng)力變化會(huì)引起軸承尺寸的變化,導(dǎo)致軸承喪失精度。因此,為保證軸承的尺寸精度,軸承鋼應(yīng)具有良好的尺寸穩(wěn)定性。
11.良好的防銹性能
滾動(dòng)軸承的生產(chǎn)工序繁多,生產(chǎn)周期較長(zhǎng),有的半成品或成品零件在裝配前還需較長(zhǎng)時(shí)間的存放,因此,軸承零件在生產(chǎn)過(guò)程中或在成品保存中都極易發(fā)生的銹蝕,特別是在潮濕的空氣中。所以,要求軸承鋼要具有良好的防銹性能。
12.良好的工藝性能
滾動(dòng)軸承在生產(chǎn)過(guò)程中,其零件要經(jīng)過(guò)多道冷、熱加工工序。這就要求軸承鋼應(yīng)具有良好的工藝性能,如冷、熱成型性能,切削、磨削加工性能及熱處理性能等等,以適應(yīng)滾動(dòng)軸承大批量、高效率、低成本和高質(zhì)量生產(chǎn)的需要。
軸徑與軸瓦直接接觸時(shí)防止發(fā)生粘附和形成邊界潤(rùn)滑的性能。影響摩擦副摩擦相容性的材料因素是:
(1)成副材料冶金上構(gòu)成合金的難易程度。
(2)材料與潤(rùn)滑劑的親和能力。
(3)成副材料在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦因數(shù)。
(4)材料的微觀組織。
(5)材料的熱導(dǎo)率。
(6)材料表面能的大小和氧化膜的特性。
2.鉗入性
材料允許潤(rùn)滑劑中外來(lái)硬質(zhì)顆粒鉗入而防止刮傷或(和)磨粒磨損的能力。對(duì)金屬材料而言,硬度低和彈性模量低者,鉗入性就好,而非金屬材料,例如碳石墨,彈性模量較低,但鉗入性不好?;瑒?dòng)軸承通常用較軟材料與較硬材料構(gòu)成摩擦幅,一般用較軟材料做軸瓦。
3.磨合性
在軸徑與軸瓦的磨合過(guò)程中,減小軸徑與軸瓦加工誤差、同軸度誤差、表面粗糙度參數(shù)值,使接觸均勻,從而降低摩擦力、磨損率的能力。
4.摩擦順應(yīng)性
材料靠表層的彈塑性變形補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦表面初始配合不良和軸的撓曲性能。彈性模量低的材料順應(yīng)性較好。
5.耐磨性
成副材料抵抗磨損的能力。在規(guī)定的磨損條件下,用磨損率或磨損度、磨損量的倒數(shù)來(lái)表示耐磨性。
6.抗疲勞性
在循環(huán)載荷下材料抵抗疲勞破壞的能力。在使用溫度下,軸瓦材料的強(qiáng)度、硬度、抗沖擊強(qiáng)度和組織均勻性對(duì)抗疲勞性是十分重要的。磨合性、鉗入性好的材料,通常抗疲勞性差。
7.耐蝕性
材料抵抗腐蝕的能力。潤(rùn)滑油在大氣中使用時(shí)將逐漸氧化,產(chǎn)生酸性物質(zhì),而且在大多數(shù)潤(rùn)滑油中還含有極壓添加劑,它們都會(huì)腐蝕軸承材料,因此,軸承材料需要具備耐蝕性。
8.耐氣蝕性
固體相對(duì)于液體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下,當(dāng)液體中的氣泡在固體表面附近破裂時(shí),產(chǎn)生局部沖擊高壓或局部高溫,將導(dǎo)致氣蝕磨損。材料抵抗氣蝕磨損的能力稱為耐氣蝕性。通常,銅鉛合金、錫基軸承合金和鋁鋅硅系合金的耐氣蝕性較好。
9.抗壓強(qiáng)度
承受單向載荷而不被擠壞或尺寸不變化的能力。
10.良好的尺寸穩(wěn)定性
滾動(dòng)軸承是精密的機(jī)械零件,其精度是以微米為計(jì)算單位。在長(zhǎng)期的保管和使用過(guò)程中,因內(nèi)在組織發(fā)生變化或應(yīng)力變化會(huì)引起軸承尺寸的變化,導(dǎo)致軸承喪失精度。因此,為保證軸承的尺寸精度,軸承鋼應(yīng)具有良好的尺寸穩(wěn)定性。
11.良好的防銹性能
滾動(dòng)軸承的生產(chǎn)工序繁多,生產(chǎn)周期較長(zhǎng),有的半成品或成品零件在裝配前還需較長(zhǎng)時(shí)間的存放,因此,軸承零件在生產(chǎn)過(guò)程中或在成品保存中都極易發(fā)生的銹蝕,特別是在潮濕的空氣中。所以,要求軸承鋼要具有良好的防銹性能。
12.良好的工藝性能
滾動(dòng)軸承在生產(chǎn)過(guò)程中,其零件要經(jīng)過(guò)多道冷、熱加工工序。這就要求軸承鋼應(yīng)具有良好的工藝性能,如冷、熱成型性能,切削、磨削加工性能及熱處理性能等等,以適應(yīng)滾動(dòng)軸承大批量、高效率、低成本和高質(zhì)量生產(chǎn)的需要。