آشنایی با انواع فولاد مورد استفاده در رینگ بیرینگ ها (قسمت اول)

فولاد بلبرینگ

انواع بیرینگ

با توجه به نیاز به حفظ دقت مناسب در عملکرد اجزاء مختلف بیرینگ ها و این حقیقت که سطح تماس المان های غلتشی و مسیرهای ساچمه رو به طور مکرر تحت تنش های سنگین قرار می گیرد، انتخاب مصالح مناسب برای اجزاء مختلف بیرینگ ضروری است. مسیرهای ساچمه رو و غلتک های بیرینگ های غلتشی باید از موادی ساخته شوند که سختی بالایی داشته و نسبت به خستگی ناشی از تماس غلتشی و سایش، مقاومت بالایی از خود نشان دهند؛ همچنین از ثبات ابعادی خوبی برخوردار باشند. رایج ترین علت بروز خستگی در بیرینگ ها، وجود ناخالصی های غیر فلزی در داخل فولاد است. این ناخالصی ها شامل اکسیدهای سخت می باشند که می توانند موجب ایجاد ترک های خستگی شوند. بنابراین در ساخت رینگ بیرینگ های غلتشی، باید فولاد تمیز با کمترین میزان ناخالصی های غیرفلزی مورد استفاده قرار گیرد.

قصد داریم تا در این پست و پست های بعدی، شما را با برخی از انواع فولاد مورد استفاده در بیرینگ های غلتشی آشنا کنیم. البته اشاره به این نکته ضروری است که در بیرینگ های خاص تولید شده توسط کارخانجات معتبر بیرینگ، از فولادهای ویژه ای با عملیات حرارتی خاص استفاده می شود که اطلاعات آن ها به عنوان اسرار داخلی شرکت ها به شمار آمده و منتشر نمی گردد. اطلاعات ارائه شده در این مجموعه پست ها مربوط به بیرینگ های عادی شرکت NTN می باشد، که البته در بسیاری از موارد، متریال انتخاب شده توسط کارخانجات معتبر خصوصاً برای بیرینگ های عادی مشابه است.

برای تمام بیرینگ های NTN، از فولادهایی که مقدار ناخالصی های فلزی و ترکیبات اکسیژن دار آن ها کم بوده و توسط یک پروسه گاز زدایی تحت خلأ و کوره ذوب فلزات، خالص سازی می شود، استفاده می گردد. برای بیرینگ هایی که به طور خاص نیازمند قابلیت اطمینان بالا و عمر زیاد هستند، فولادهای دارای میزان خلوص بالاتر از قبیل فولادهای ذوب شده در خلأ [۱] (VIM,VAR) و فولادهای ذوب الکتریکی[۲] (ESR) به کار می رود.

* آلیاژهای فولادی دارای کربن زیاد یا متوسط

به طور کلی، انواعی از فولاد که نه تنها از نظر سطحی، بلکه حتی از نظر عمقی هم قابلیت سختی کاری از طریق روش موسوم به «روش سختی کاری سرتاسری» [۳] دارند، برای مسیرهای ساچمه رو و المان های غلتشی بیرینگ ها به کار می روند. در این میان، در درجه نخست، فولاد بیرینگ کرومی دارای کربن زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. برای بیرینگ های دارای سایز بزرگ و بیرینگ های دارای ابعاد مقطعی بزرگ، فولاد بیرینگ سخت شده به روش القائی حاوی منگنز یا مولیبدن به کار می رود. همچنین استفاده از فولاد کرومی با کربن متوسط که حاوی سیلیکون و منگنز رایج است. این مواد، ویژگی های سختی پذیری قابل مقایسه با فولادهای پر کربن را برای این فولاد ایجاد می کنند.

جدول زیر ترکیب فولاد بیرینگ کرومی دارای کربن زیاد را طبق استانداردهای JIS نشان می دهد. فولاد SUJ2 مکرراً مورد استفاده قرار می گیرد؛ SUJ3 با ویژگی های سختی پذیری ارتقاء یافته و حاوی مقادیر بالای منگنز (Mn) برای بیرینگ های بزرگ استفاده می شود و SUJ5 در واقع همان SUJ3 است که به منظور دستیابی به ویژگی های سختی پذیری بهتر، به آن مولیبدن (Mo) اضافه شده است و برای بیرینگ های بسیار بزرگ یا بیرینگ های دارای دیواره های ضخیم، مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع فولاد

مقایسه انواع فولاد

[۱]. Vacuum melted steel

[۲]. Electro-slag melted steel

[۳]. Through hardening method

آشنایی با انواع فولاد رایج در تولید رینگ بیرینگ ها (قسمت دوم)
آشنایی با انواع فولاد رایج در تولید رینگ بیرینگ ها (قسمت سوم)
آشنایی با انواع بیرینگ ها

 

bearingnet_blog