Внимание! Вы находитесь на архивной версии сайта компании «Практическая Механика»! Эта версия сайта перестала использоваться 31 мая 2022 года. Новый сайт компании — prmeh.ru.
Данная статья предназначена для специалистов, сталкивающихся с задачами, для решения которых необходимо использовать качественные подшипники.
Надежность и рабочие характеристики подшипников качения в основном определяются качеством материалов, из которых изготовлены детали подшипника. Напомним, что подшипник обычно состоит из следующих элементов: внутреннего кольца, наружного кольца, тел качения (шарики, ролики) и сепаратора.
При выборе материала для колец и тел качения подшипника всегда учитывается его твердость. Твердость определяет и обеспечивает грузоподъемность, усталостную прочность в контактах качения, размерную стабильность подшипника.
Компания SKF является мировым лидером по производству подшипников и одним из крупнейших производителей подшипниковой стали. Обладая более чем 100-летним опытом инженерных решений, SKF использует различные материалы для колец, тел качения, сепараторов и уплотнений в зависимости от областей и условий работы подшипника.
Материалы колец и тел качения
В качестве материала для колец и тел качения используют подшипниковые стали объемной закалки, легированные хромом, содержащие обычно около 1% углерода и 1,5% хрома согласно ISO683-17:19999. Состав такой подшипниковой стали обеспечивает оптимальный баланс между технологическими и потребительскими характеристиками изделий. В процессе производства данная сталь, как правило, проходит термическую обработку с закалкой на мартенсит (стандартно) или бейнит (специально), в результате чего ее твердость достигает 58-62 HRC (по Роквеллу).
Известно, что твердость измеряется несколькими методами.
Измерение твёрдости по методу Бринелля основано на вдавливании в испытуемое изделие стального закаленного шарика определенного диаметра под действием заданной нагрузки в течение определенного времени. При определении твёрдости по методу Бринелля, расстояние от центра отпечатка до края испытуемого изделия должно быть не менее 2,5 диаметров отпечатка, расстояние между центрами двух соседних отпечатков — не менее 4 диаметров; для металлов с твёрдостью до 35НВ эти расстояния должны быть соответственно равны 3 диаметрам отпечатка и 6 диаметрам отпечатка. Проведение испытаний, методику измерений диаметра отпечатка, а также погрешность измерений диаметра отпечатка регламентирует ГОСТ 9012 п.4.
Измерение твёрдости по методу Роквелла основано на вдавливании алмазного конуса с углом при вершине 120° или стального закаленного шарика диаметром 1,588 мм под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок. Расстояние между центрами двух соседних отпечатков должно быть не менее четырех диаметров отпечатка (но не менее 2 мм), расстояние от центра отпечатка до края образца должно быть не менее 2,5 диаметра отпечатка (но не менее 1 мм). При измерении твёрдости на выпуклых цилиндрических и сферических поверхностях по шкалам А, В, С, D, F, G в результаты измерений твёрдости должны быть введены соответствующие поправки, величины которых приведены в приложении 3 ГОСТ 9013. Поправки прибавляются к полученным значениям твёрдости. Поправки при измерении твёрдости на вогнутых поверхностях устанавливаются в нормативной документации на металлопродукцию.
Измерение твёрдости по методу Виккерса основано на вдавливании четырехгранной алмазной пирамиды с углом между гранями 136° под действием определенной нагрузки, поддержании постоянства приложенной нагрузки в течение установленного времени и измерении диагоналей отпечатка, оставшихся на поверхности образца после снятия нагрузки. Расстояние между центрами отпечатка и краем образца или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 длины диагонали отпечатка. Проведение испытаний, обработку результатов измерений, а также погрешность измерений диагоналей отпечатка регламентирует ГОСТ 2999 п.5.
Закалка на мартенсит с последующим низкотемпературным отпуском обеспечивает получение мелкодисперсной структуры отпущенного мартенсита, сфероидизированных карбидов и остаточного аустенита. Остаточные напряжения в такой структуре направлены от центра к периферии и создают опасность искажения геометрических параметров колец, а также возникновения поперечных трещин.
Более сложная и «дорогая» изотермическая закалка на бейинит дает более вязкую структуру со значительно меньшим присутствием аустенита. В этом случае создаются лучшие условия для восприятия тяжелых ударных и вибрационных нагрузок, а также геометрической стабильности. При этом остаточные напряжения направлены от периферии к центру, а термические трещины направлены тангенциально, что увеличивает ресурс подшипника.
Твердость колец подшипника и твердость тел качения обычно немного различаются. Тела качения закаливаются до 60-62 HRC, внутренние и наружные кольца должны обладать твердостью в пределах 58-60 HRC. Использование стали с более высокими показателями твердости может привести к механическим разрушениям подшипника в процессе эксплуатации.
В последние годы разработаны новые способы рафинирования, позволяющие реализовать более жесткие требования по чистоте стали, что оказало большое влияние на постоянство качества подшипников производства SKF. Снижение содержания кислорода и других неметаллических включений позволило значительно улучшить рабочие характеристики стали, используемой для производства подшипников класса SKF Explorer.
К сожалению, в последнее время в России появились подшипники под брендом SKF, но очень сомнительного качества. На первый взгляд отличить качественный подшипник SKF от контрафактной подделки очень сложно.
Качество подшипника определяется только в процессе эксплуатации. Результатом внеплановой остановки оборудования, а порой и всей производственной линии, может быть всего лишь ОДИН КОНТРАФАКТНЫЙ и НЕКАЧЕСТВЕННЫЙ подшипник, купленный у неофициального поставщика продукции SKF.
Главной задачей компании Подшипник Контракт является предоставление своим клиентам возможности оптимизировать затраты, повысить эффективность производства, гарантируя при этом качество проверенных, надежных промышленных компонентов от ведущих производителей с мировым именем.
Работая с нами, вы получаете гарантию качества мировых производителей, профессиональный сервис в обслуживании, эффективные решения ваших производственных задач в результате грамотного применения инженерных решений SKF.
Владислав Сальников, Генеральный директор ООО «Подшипник-Контракт»
История
