Сталь для подшипников качения

Обновлено: 24.04.2024

Подшипники качения применяют в разнообразных условиях: при отрицательных и положительных температурах; в нейтральных и агрессивных средах (морская вода, кислоты). В связи с этим детали подшипников изготавливают из различных материалов. Ниже приведены сведения только о наиболее распространенных

Подавляющее большинство колец и тел качения подшипников, предназначенных для работы в неагрессивных средах при температуре менее +120°С (иногда более высоких), изготавливают из высокоуглеродных хромистых сталей, химический состав которых приведен в табл.1. Наиболее распространенной из них является сталь ШХ15. Из этой стали изготавливают шарики всех размеров, кольца толщиной менее 10 мм и ролики диаметром до 22 мм. Ее аналогами являются: 100Cr6 - в Германии, 3 - в Швеции, 52100 - в США, SUJ2 - в Японии. Для колец подшипников толщиной менее 30 мм и роликов диаметром более 22 мм применяют сталь ШХ15СГ. По сравнению со сталью ШХ15 она (для повышения прокаливаемости) содержит несколько больше кремния и марганца. Для колец толщиной более 30 мм применяют сталь ШХ20СГ, которая содержит еще большее количество этих элементов, а для колец железнодорожных подшипников, подвергающихся индукционной закалке, - сталь ШХ4.

В процессе выплавки в сталь со шлаками и из футеровки попадают неметаллические включения. Вблизи крупных включений, особенно глобулярных оксидов, а также нитридов, в процессе работы подшипников зарождаются усталостные микротрещины, которые, сливаясь, проводят к выкрашиванию частиц металла. При различной степени металлургической загрязненности стали в допустимых стандартом пределах средняя долговечность партии подшипников может колебаться ориентировочно до 5 раз.

Для подшипников к которым предъявляются повышенные требования по долговечности и надежности, применяют стали подвергнутые специальным переплавам, уменьшающим содержание неметаллических включений (ШХ15-Ш), а также двойной переплав: электрошлаковый и вакуумно-дуговой (ШХ15-ШД).

Табл.1. Химический состав хромистых подшипниковых сталей типа ШХ (ГОСТ 801), %

Марка	C	Si	Mn	Cr	S	P	Ni	Cu	Ni+Cu
Марка	C	Si	Mn	Cr	Не более
ШХ15	0,95÷1,05	0,17÷0,37	0,20÷0,40	1,30÷1,65	0,02	0,027	0,30	0,25	0,50
ШХ15СГ	0,95÷1,05	0,40÷0,65	0,90÷1,20	1,30÷1,65	0,02	0,027	0,30	0,25	0,50
ШХ20СГ	0,90÷1,00	0,55÷0,85	1,40÷1,70	1,40÷1,70	0,02	0,027	0,30	0,25	0,50
ШХ4	0,95÷1,05	0,15÷0,30	0,15÷0,30	0,35÷0,50	0,02	0,027	0,30	0,25	0,50

Кроме сталей типа ШХ для колец и тел качения используют также цементуемые стали, которые после химико-термической обработки имеют твердый поверхностный слой (59 . 66 HRC_э) и более мягкую сердцевину (около 36 HRC_э). Кольца роликовых подшипников - из стали 20Х2Н4А, а штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников из сталей 15Г1, 15Х, 08, 10. Химический состав некоторых из перечисленных цементуемых сталей приведен в табл.2. Твердость поверхности деталей подшипников из наиболее часто применяемых сталей приведена в табл.3.

Табл.2. Химический состав сталей для деталей подшипников, подвергающихся химико-термической обработке, %

Марка	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo
15Г1	0.12÷0.19	0.17÷0.37	0.70÷1.00	-	-	-
18ХГТ	0.15÷1.21	0.17÷0.37	0.90÷1.20	0.90÷1.20	-	-
20Х2Н4А	0.16÷1.22	0.17÷0.37	0.30÷0.60	1.25÷1.65	3.25÷3.65	-

Табл.3. Твердость колец и роликов HRC_э , из сталей наиболее часто применяемых марок (ГОСТ 520), работающих при температуре до 100°С

ШХ15СГ, ШХ15СГ-В, ШХ15СГ-Ш,

ШХ20СГ

Табл.4. Химический состав коррозийно-стойких подшипниковых сталей, %

Табл.5. Химический состав теплопрочных подшипниковых сталей, %

Страна	Марка	C	Cr	Mo	W	V
Россия	8Х4В9Ф2-Ш	0,70÷0,80	4,00÷4,60	Менее 0,30	8,5÷9,5	1,40÷1,70
Россия	8Х4М4В2Ф1-Ш	0,75÷0,85	3,90÷4,40	3,90÷4,40	1,5÷2,0	0,90÷1,20
США	М50	0,77÷0,85	3,75÷4,25	4,00÷4,50	-	0,90÷1,10
Германия	80MoCrV 42 16	0.77÷0.85	3.75÷4.25	4.00÷4.50	-	0.90÷1.10
	82WMoCrV 6 5 4	0.78÷0.86	3.80÷4.50	4.70÷5.20	6.0÷6.7	1.70÷2.00
	X75 WCrV 18 4 1	0.70÷0.78	3.80÷4.50	Менее 0,60	17,5÷18,5	1,00÷1,20

Все большее распространение получают подшипники с шариками из нитрида кремния Si₃N₄. Этот материал обладает значительно более высокой, чем применяемые стали, теплопрочностью и контактной долговечностью. Плотность нитрида кремния составляет около 3,2/см 3 (закаленной стали ШХ15 7,8 г/см 3 . Благодаря этому при высокой частоте вращения развиваются меньшие центробежные силы. Коэффициенттрения пары нитрид кремния-сталь меньше, чем пары сталь- сталь. Поэтому тепловыделение при работе таких подшипников меньше, чем стальных. Подшипники с шариками из нитрида кремния находят применение в высокоскоростных узлах.

Штампованные сепараторы подшипников общего применения изготовляют главным образом из низкоуглеродистых сталей 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, реже из латуней ЛС 63 и ЛС 59-1, а коррозийно-стойких и теплопрочных подшипников - из сталей 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т. Массивные сепараторы получают из труб, прутков и штампованных заготовок. Наиболее употребимыми материалами являются: латуни ЛС 59-1, ЛС 59-1Л, сталь 30, бронзы БрАЖМц 10-3-1-5 и БрАЖН 10-4-4, алюминиевые сплавы Д 1, Д 6, АК 4, текстолит. Значительное количество высокотехнологичных с хорошими звукопоглощающими свойствами сепараторов получают литьем из термопластов. Заклепки и распорки сепараторов. изготавливают главным образом из сталей 15 и 20.

К подшипниковым материалам для колец и тел качения предъявляют жесткие требования по металлургической загрязненности, наличию дефектов, структурной неоднородности и др. Детали машин, несущие одновременно функции наружного или внутреннего колец подшипников, рекомендуется изготавливать из подшипниковых сталей.

Обзор марок подшипниковых сталей и их применение

Ознакомиться с обзором марок подшипниковых сталей и их применением будет очень полезно для практиков. Стоит изучить маркировку шарикоподшипниковых сталей и узнать, из какой конкретно стали обычно делают обойму подшипников. Необходимо также изучить твердость сталей и их состав, особенности применения и конкретные свойства.

Общее описание

Само по себе название «подшипниковая сталь» говорит о том, что соответствующий сплав применяется преимущественно в составе подшипников (для их основных частей). При эксплуатации элементы подшипников подвергаются серьезным знакопеременным напряжениям. Потому приходится создавать конструкцию с расчетом на многократные нагрузки даже в течение короткого цикла эксплуатации.

Вывод прост: настоящая подшипниковая сталь должна быть минимально восприимчива к образованию усталостных трещин и к крошению поверхности.

Интенсивность истирания во многом определяется точностью изготовления и качеством сборки подшипников. Обязательно нужно учитывать условия, в которых он подвергается нагрузке, использование смазки. В присутствии абразивных частиц и активных веществ изменение будет идти быстрее. Приходится учитывать и вероятность ударных нагрузок, и иные факторы. Все вместе это резко поднимает планку требований к конструкционным материалам.

Качественная подшипниковая сталь обязательно должна быть максимально однородна по своей структуре. Не допускается значительного вхождения неметаллических частиц и иных посторонних фрагментов. Еще с начала ХХ века активно применяют в подшипниках высокоуглеродистый хромистый сплав. В некоторых случаях куда лучшим выбором оказывается сталь с повышенным содержанием марганца. Состав и практические свойства позволяют сближать такой металл с инструментальными продуктами, но используют его как конструкционный сплав специального назначения.

Свойства

В сталь для подшипников обязательно вводят значительное количество углерода. Этот компонент гарантирует превосходную прочность и предотвращает истирание. Именно по насыщенности мартенсита углеродом можно судить о твердости готовой поверхности. В норме этот показатель идентичен для всех подшипниковых сплавов – как обычных, так и применяемых в особых условиях. Твердость расположенных глубоко слоев определяется уровнем прокаливаемости, а на него, в свою очередь, влияет прежде всего концентрация хрома.

Чем больше этого легирующего элемента добавляют, тем медленнее аустенит будет преобразовываться в перлит. Особенно много его должно быть при изготовлении крупных частей. Карбиды хрома тверды и обеспечивают отличную износостойкость. Они же гарантируют, что мартенсит сможет перенести отпуск очень хорошо и уменьшит восприимчивость металла к перегреву.

Последний момент позволяет проводить термическую обработку практически безбоязненно.

Однако и это свойство, и мелкозернистость не позволяют игнорировать тот факт, что при избытке хрома однородность стали нарушается. Практически всегда поэтому его вводят не более 1,65%. Исключения связаны с совершенно особыми случаями, когда негативным эффектом вполне можно пренебречь. Роль марганца — наращивание твердости и стойкости к истиранию. Правда, этот компонент активизирует рост прогреваемых зерен, что повышает опасность перегрева.

Кремний плох тем, что из-за него неоправданно снижается вязкость. Все же надо понимать, что кремний и марганец — раскислители. Увеличивая их содержание до определенного уровня, добиваются максимального раскисления стали. Однозначно вредны медь, фосфор и никель — от них стараются избавляться всеми средствами. Под влиянием фосфора повышается опасность возникновения крупных зерен, хрупкость металла растет, а сопротивляемость изгибающей нагрузке падает.

А вот роль серы не может быть оценена однозначно, как в случае с иными сталями. При ее отсутствии или очень низком содержании обработка поверхности усложняется. В некоторых случаях вовсе не удается получить высококачественные изделия. Мнения части специалистов о сокращении срока эксплуатации подшипников из сернистой стали и их высоком усталостном разрушении все чаще критикуются. И все же концентрацию серы стремятся ограничить.

Медь, несмотря на повышение твердости сплава и улучшение его прокаливаемости, признана нежелательным компонентом. Не меняет дела и рост предела прочности. Это связано с высоким риском возникновения трещин и надрывов на поверхности при горячей механообработке. Никеля также не должно быть много, потому что он не позволяет добиться твердости металла. Интенсивность крошения зависит от присутствия свинца, олова и мышьяка.

Все о стали марки ШХ15

Основное требование, предъявляемое к подшипниковой стали — это повышенная твердость и плотность. Чтобы добиться подобного показателя, в сплав включают большой объём углерода, а в качестве основного легирующего компонента добавляют хром. С описанием стали марки ШХ15 мы и познакомимся в нашем обзоре.

Расшифровка

У любого типа стали имеются уникальные физико-эксплуатационные параметры, плюсы и минусы. Сталь ШХ15 относится к группе низколегированных углеродистых сплавов с хромом. В нашей стране этот материал создавался как основа для изготовления подшипников — это было связано с высокой устойчивостью к окислению, твёрдостью и износоустойчивостью. В Европе сплав получил известность как ножевой, его нередко используют для создания режущего инструмента. Именно поэтому в обиход вошли оба определения — и подшипниковая, и ножевая сталь.

Этот материал способен удерживать структуру кристаллической решетки и свойства даже при продолжительной работе с твердыми материалами. Он не сыпется в крошку и не раскалывается. При этом характеризуется стойкостью к образованию окислов, а это особенно актуально для инструментов, эксплуатирующихся в контакте с водой и агрессивными средами. Производство этой стали регламентируется нормативом ГОСТ 801-78, в соответствии с ним и маркируется как «сталь ШХ15». На первый взгляд это может показаться набором буквенно-цифровых символов. Однако, это не так — каждое обозначение несет в себе определённую смысловую нагрузку:

Ш — в соответствии с действующими нормативами, буква объединяет в себе маркировку подшипниковых сталей;
Х — указывает на присутствие хрома в химическом составе материала;
15 — обозначает долю этого микроэлемента, она составляет 1,5%.

Действующий норматив прописывает все этапы производства стали ШХ15, ее физические, химические и эксплуатационные характеристики, в том числе допустимый предел элементов в структуре.

Кроме того, свои ГОСТы разработаны для каждого изделия, в производстве которого участвует этот сплав.

Состав и структура

Сталь, маркированная как ШХ15, имеет довольно необычную структуру и состав, что во многом и определяет её физические и эксплуатационные параметры. Сплав относится к категории низколегированных хромистых составов. В его состав входят различные примеси, которые придают материалу стойкость к окислительным процессам, прочность и твёрдость. К числу легирующих элементов относят такие.

При малых карбидах структура сплава отличается однородностью — именно эта особенность объясняет повышенную стойкость материалов к износу.

Плюсы и минусы

Как и любой другой сплав, сталь марки ШХ15 имеет свои преимущества и недостатки. К основным плюсам относят:

повышенную контактную выносливость;
повышенную твердость;
стойкость к истиранию и износу;
лёгкую обрабатываемость;
структурную однородность;
устойчивость к смятию;
ударную вязкость;
хорошую пластичность.

Также при заточке материал даёт тонкую кромку, именно это делает его незаменимым для выпуска ножей и лезвий.

Не обошлось и без недостатков. Впрочем, для сплава марки ШХ15 они немногочисленны:

трудоемкая заточка режущих поверхностей;
хрупкость на уровне выше среднего.

Очевидно, что достоинства материала явно перевешивают его недостатки и определяют сферу использования. На сегодняшний день эта сталь является одной из самых популярных марок. Активный спрос на нее объясняется её высокими эксплуатационными характеристиками в сочетании с демократичной ценой.

Характеристики

Сталь марки ШХ15 обладает рядом механических свойств, в том числе склонностью к высокой отпускной хрупкости и повышенной твердостью по Роквеллу. К другим физико-техническим параметрам относят:

диапазон кратковременной прочности — в коридоре от 580 до 740 МПа;
предел рабочей пропорциональности — 380-420 МПа.
относительное удлинение материала в случае разрыва — 20%;
температура плавления — не менее 225-250 градусов;
относительное сужение — 45%;
ударная вязкость — 450 кДж/м2;
параметр обрабатываемости путем резания — Kv тв. спл = 0,90 и Kv б. ст = 0,36 в горячекатаном виде при НВ 202 и в=740 МПа.

Материал обладает флокеночувствительностью и хорошей шлифуемостью.

Аналоги

В разных странах мира к подшипниковой стали предъявляются идентичные требования. Именно поэтому сталь марки ШХ5 имеет множество аналогов, которые отличаются схожестью структуры и химического состава, особенностями производственной технологии, технико-эксплуатационными и физическими характеристиками. В России качестве заменителей выступают сплавы ШХ9, ШХ12, а также ШХ15СГ.

Важно: свойства стали марок ШХ15 и аналогов, а также их цена не идентичны. Они только имеют множество схожих характеристик. Близкие по составу и структуре сплавы изготавливают на территории Евросоюза, в Америке, на территории Китая, Юж. Кореи, а также в Австралии. Наибольшее распространение имеют зарубежные стали 100CrMn6 (Германия, DIN) и 1.3520 (Европа, EN).

Применение

Сталь марки ШХ15 востребована для создания деталей и изделий, для которых основным требованием является контактная прочность, повышенная устойчивость к износу и исключительная твёрдость. К ним относят:

шарики с сечением до 150 мм;
ролики с сечением до 23 мм;
корпуса распылителей;
втулки для плунжеров и сами плунжеры;
нагнетательные клапаны;
кольца подшипников с толщиной стенок в пределах 14 мм.

Все перечисленные детали в процессе эксплуатации испытывают значительную нагрузку одновременно, при этом она распределяется по весьма малой плоскости. Это приводит к частому возникновению знакопеременных напряжений в участках на уровне 3-5 МН/м2 (300-500 кгс/см2). Подобная нагрузка диктует свои особенности закалки стали — её температура очень высока, только так можно придать материалу необходимый уровень прочности.

Также следует заметить, что такие воздействия не проходят для металла бесследно. Они всегда вызывают деформацию шариков и роликов подшипников в большей или меньшей степени. Со времени возникает «усталость металла», на подшипнике появляются в трещины. При прохождении такого участка возникает удар, он лишь усиливает деформацию, и в конечном счете подшипник будет выведен из строя. В наши дни сталь марки ШХ15, начавшая свою «жизнь» в качестве инструментального сплава, изменила свое назначение и превратилась в один из лучших материалов для изготовления ножей и лезвий. Этот сплав подвержен температурной обработке, потому ему можно с легкостью придавать любую желаемую форму, заодно повышая уровень прочности и твердости.

Лезвия, сделанные из этого материала, служат верой и правдой долгие годы. Устойчивость к истиранию позволяет сократить периодичность заточек режущего основания и при этом длительный период времени поддерживать оптимальную остроту клинка. Отличительной чертой таких ножей является биоинертность, нейтральная реакция на действие кислотно-щелочных сред и воды. При этом поверхность ножа не подвергается окислению и не покрывается ржавчиной. Такие инструменты проявляют высокую режущую способность. Они с легкостью справляются с нарезкой кусков мяса разной плотности и толщины. Их применяют для быстрой шинковки овощей, нарезки колбас, сыра, а также хлеба.

Помимо этого, сплав ШХ15 актуален для создания тактических, сапожных ножей и подарочных финок. Их исключительные качества делают и материал незаменимым для создания охотничьих ножей. Свою форму и структуру они будут сохранять даже при обработке толстых веток и костей животных.

Обработка

Важным технологическим процессом любого сплава является химическая обработка. Она призвана увеличить его основные эксплуатационные преимущества. Как правило, производят закалку уже готовых вещей — это позволяет придать особую прочность их поверхностному слою. В процессе закалки ШХ15 возникают определенные сложности. Дело в том, что структура металла изначально предполагает высокую твердость, а по завершении обработки она в несколько раз возрастает. Это существенно затрудняет заточку ножей и прочих режущих инструментов. В закаленном виде сталь почти не поддается резанию, поэтому все детали могут прокаливаться исключительно после того, как им будет придана окончательная конфигурация.

Отжиг подшипниковой стали производится при температурном режиме в 800 градусов. Термообработка устраняет внутреннее напряжение и тем самым сводит к минимуму риск появления сколов и растрескивания. Также следует иметь в виду, что сплав нельзя охлаждать в воде, так как это может вызвать структурные деформации. Ковку производят в термическом диапазоне: на входе 1150 градусов и на выходе 800 градусов. При этом сечения менее 250 мм охлаждаются на открытом воздухе, а величиной от 251 до 350 мм — в яме. Сталь подвержена варке, обычно используют контактно-точечную технику (КТС), в домашних условиях будет целесообразно сварить материал электросваркой.

Использование подшипниковой стали не по назначению

Подшипниковые стали распространены в различных сферах промышленности. Несмотря на то, что стальные сплавы называют подшипниковыми, их применение неограниченно. Подшипниковая сталь отличается высокой износостойкостью и качественностью и может использоваться в сферах, где на детали будут оказываться серьезные нагрузки.

Свойства стальных сплавов

Исходя из названия можно сразу догадаться, что подшипниковые марки стали нужны для производства шариков для подшипников, колец, роликов и других разнообразных деталей, на которые оказывается повышенная нагрузка.

Сплавы, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах и агрессивных средах. К таким сталям выдвигают повышенные требования, поэтому они должны характеризоваться устойчивостью к нагреву и коррозии.
Стальные сплавы для функционирования в стандартных условиях. Металл может использоваться в различных отраслях. Сплавы имеют в составе хромомарганец, хром, молибден, кремний.

Основные характеристики металлических сплавов очень схожи с химическим составом стали из инструментальной группы.

Характеристики подшипниковых сплавов

Шарико-подшипниковая сталь, которая используется для изготовления подшипников качения, регулярно испытывает знакопеременные нагрузки. Повторяющиеся давление на любую зону колец роликов либо шариков становится причиной создания локального напряжения.

Напряжение периодически может достигать 500 кгс/см2, из-за чего может появляться несущественная деформация изделия качения. С первого взгляда может показаться, что ничего страшного не произошло, но так как напряжение воздействует на подшипник регулярно, то спустя какое-то время на нём появляются трещины.

Также во время эксплуатации подшипники существенно изнашиваются, поэтому на них появляются участки с истиранием. Износ обусловлен наличием напряжений и трения в процессе эксплуатации. В процессе эксплуатации могут откалываться небольшие частички, которые выполняют роль абразива, что приводит к преждевременному износу вследствие абразивного истирания.

химические характеристики среды, где эксплуатируется деталь;
качество сборки самого изделия;
количество абразивных частиц в изделии.

Если деталь эксплуатируется в очень активном режиме, то элементы конструкции могут изнашиваться гораздо раньше, чем поломка произойдет по причине усталостных деформаций. Если на подшипники оказываются комбинированные нагрузки, то срок эксплуатации стали существенно уменьшиться.

Так как все элементы постоянно находятся в непосредственном контакте друг с другом, то обязательным условием при производстве подшипниковых сталей является исключение из их состава посторонних примесей. Важно, чтобы сплав был однородным, так как небольшие изменения в материале станут причиной того, что в процессе эксплуатации возникнут трещины и другие повреждения. Все подшипниковые стали должны обладать незначительной хрупкостью и характеризоваться высокими показателями сопротивления усталости в металлических сплавах. Также исходя из сферы применения сплавы должны быть устойчивыми к механическому износу и характеризоваться прочностью.

Требования к химическому составу

кремний;
серу;
углерод;
марганец;
хром;
медь;
фосфор;
никель.

В зависимости от марки стального сплава все эти компоненты содержаться в определенных пропорциях. Если в сплаве ШХ15СГ содержится кремния 0,4-0,65%, а углерода — 0,95-1,05, то в стали ШХ15 кремния — 0,17-0,37%, а показатели углерода находятся в тех же пределах.

Немалое количество углерода, которое содержится в подшипниковых сталях, обеспечивает сплавам хорошую износостойкость в процессе эксплуатации. Также именно углерод влияет на прочность деталей после нагрева. Термообработка способствует стабильности геометрических параметров изделий при эксплуатационной температуре свыше 100 градусов. Хоть термообработка и обеспечивает стабильность, но снижается твердость стальных сплавов.

Марганец и хром, которые добавляются в подшипниковую сталь, обеспечивают сплавам повышение истироустойчивости и твердости.

Такой компонент, как молибден, добавляется в подшипниковые сплавы для обеспечения готовым изделиям долговечности. Несмотря на то, что большинство добавок обязательны, их количество играет очень большую роль. Чрезмерное количество может оказать негативное влияние, нужно соблюдать пропорции при производстве стали.

Компоненты с негативным влиянием

Медь. Данный элемент хоть и увеличивает прочность готовых слов, но при избытке может стать причиной появления трещин и надрывов.
Фосфор. Компонент способен уменьшать прочность на изгиб и делать материал хрупким. Если добавлять вещество в определенном количестве, то повышается восприимчивость стали к нагрузкам динамического характера.
Азот, олово либо мышьяк. Данные компоненты даже при наличии в тысячных долях процента могут стать причиной раскрашивания металла.
Никель. Если сталь имеет избыточные показатели никеля в своём составе, то твёрдость может существенно быть снижена.
Сера. Хоть нет однозначного мнения по данному компоненту, но отечественные производители стали не используют серу выше 0,15%, так как излишки компонента делают деталь склонной к быстрому усталостному разрушению.

Выплавка

Основным способом производства подшипниковых сталей является изготовление их в электродуговых печах. Около 90% сплавов производится именно данным способом. Оставшиеся 10% переплавляются в мартеновских печах. Такие способы производства обусловлены особенностями при переплавке сталей и доступности определенного оборудования.

В мартеновских печах подшипниковые сплавы изготавливаются при помощи активной плавки либо восстановление кремния. Эти два способа позволяют добиться нужных характеристик металла. В случае активной плавки происходит добавление нужных компонентов. К ним относится известняк, руда и остальное. Стоит учитывать, что данная схема делает потенциал кремния в окислительном плане очень высоким. Также ограничивается его восстановление и увеличивается подвижность шлака в жидком состоянии.

Изготовление подшипниковых сплавов по восстановительной технологии предполагает добавление различных компонентов непосредственно в процессе плавки. В таком случае кремнезем насыщает шлаковый расплав во время роста температуры плавления стали. У шлака повышается вязкость, кислород начинает проходить сквозь него в очень медленном режиме. При проведении плавки происходит фиксация процесса, когда начинается восстановление кремния.

обработка стали синтетическим шлаком, который готовится в ином устройстве;
обработка сплавов шлаком, получаемым непосредственно в печи.

Обе технологии допускают использование свежей шихты либо переплавленные материалы. При применении шихты для переплавки понадобится около 4,5% стальных отходов, 20% чугуна и 75% различных отходов черного металла. Готовые металлические сплавы раскисляют при помощи первичного алюминия. При использовании технологии переплавки понадобится 70-100% подшипниковых сплавов. Раскисление таких металлов происходит при помощи кусков алюминия.

Дополнительная обработка стальных сплавов происходит при помощи электроннолучевого, электрошлакового, либо дугового переплава. Благодаря дополнительной обработки из подшипниковых сплавов удаляются различные посторонние добавки, которые являются неметаллическими. Также удаляются разнообразные газы.

Подшипниковая сталь для ножей

Подшипниковые сплавы также нередко используются для производства ножей и других бытовых предметов. Чаще всего для производства ножей используется низколегированная хромистая сталь под маркой ШХ15.

Она характеризуется повышенной твердостью, хорошей износостойкостью, устойчивостью к ржавчине. Также стальной сплав характеризуется хорошей устойчивостью к различным температурным обработкам. После термообработки повышается твердость стали, но сохраняется пластичность и вязкость металла. Закалка ножей из подшипниковой стали происходит при температуре 825-855 градусов.

Преимущества и недостатки

однородную структуру;
повышенную выносливость;
хорошую податливость;
высокая твердость;
износостойкость;
устойчивость к смятию;
возможность создания тонкой кромки при заточке.

Готовые изделия из подшипниковых сплавов служат не одно десятилетие даже при интенсивном использовании.

К недостаткам относят трудную заточку. Подшипниковая сталь ШХ15 хоть и является достаточно универсальной и недорогой, но при ковке мастером требует повышенной внимательности и аккуратности. Особенности заточки лезвия будут сопровождать клинок в течение всего времени эксплуатации.

Выводы

Подшипниковые марки стали характеризуются хорошими эксплуатационными параметрами и подходят для изготовления не только изделий по назначению, но также и различных других. Универсальность сплавов и их высокая износостойкость обеспечивает им длительный срок пользования даже в весьма агрессивных средах. При выборе подшипниковых сплавов для изготовления изделий различных изделий очень важно учитывать особенности эксплуатации готовых деталей и их спецификацию.

Читайте также: