- 2022-12-17
- 来源:让云
轴承行业使用不同的材料来生产各种轴承部件。轴承材料经过加工以获得理想的特性，从而最大限度地提高轴承性能和使用寿命。在这里，我们检查了最常用的材料及其原因。
一、铬钢轴承 — SAE 52100
用于生产精密滚珠轴承、滚子轴承和圆锥滚子轴承中承载部件的最常用材料是 52100 铬钢。这些部件是轴承的内圈和外圈、滚珠和滚子。这种钢的化学成分含碳量高，含铬量约1.5%。使用受控的加工和热处理方法，工程师制造出的成品轴承部件具有足够的强度来抵抗开裂，并且表面硬度足以抵抗次表面滚动接触疲劳。
二、超洁净 52100 铬钢轴承
用于生产高精度微型轴承的钢材经过额外的熔化步骤处理。结果是一种具有均匀细晶粒材料结构的钢材；轴承接触面可以非常光滑，因此轴承很安静。
铬钢最常见的热处理方法是在可控气氛炉中对钢进行淬火。由铬钢制成的轴承可以在高达 120°C 的连续温度下运行。
三、由不锈钢制成的轴承
不锈钢材料用于制造轴承部件，因为由于添加了镍，铬含量较高 (~18%)，不锈钢材料更耐表面腐蚀。铬与氧反应在表面形成一层氧化铬，形成钝化膜。
1、马氏体不锈钢轴承 — AISI 440C
400 系列不锈钢中的碳含量足够高，可以使用高达 Rc58 的标准热处理方法进行硬化。由于硬度较低，由这种材料制成的轴承的承载能力比 52100 铬钢轴承低 20%。碳含量水平意味着组件具有磁性。
2、马氏体不锈钢轴承 — ACD34 / KS440 / X65Cr13
许多微型轴承制造商使用碳和铬含量略低于 AISI 440C（包括 ACD34、KS440 和 X65Cr13 等多个名称）的不锈钢材料制造轴承圈和滚珠。这种材料在热处理后具有更小的碳化物，因此轴承将具有卓越的低噪音特性，同时提供与 440C 相同的耐腐蚀性。
3、马氏体不锈钢轴承— SV30
马氏体不锈钢可以在原钢加工过程中通过降低碳含量和引入氮作为合金元素进行改性。氮增加了铬的饱和度，铬转化为氮化铬而不是碳化铬。其结果是一种具有卓越微观结构的高强度、高硬度钢，在某些应用中可将疲劳寿命延长 100%（双倍）。
4、AISI316奥氏体不锈钢轴承
由300系列不锈钢材料制成的轴承部件具有更高的耐腐蚀性，并且由于含碳量低而无磁性。然而，代价是这种材料无法硬化，因此轴承只能在低负载和低速度下运行。轴承表面与氧气发生化学反应，称为钝化过程；表面形成的钝化膜保护轴承免受腐蚀。
5、其他用于轴承部件的300系列不锈钢
轴承护罩、密封垫圈和球保持器有时由AISI303或AISI304不锈钢制成，因为它们具有中等的耐腐蚀性并且更适合成型为各种形状。
四、塑料材料轴承
1、塑料制成的滚动轴承
通常，当用户想到轴承材料时，他们首先想到的是钢。虽然这无疑是最常见的材料，但还有一系列其他选择，每一种都有其独特的优势和局限性。根据应用类型，轴承专家可能会建议使用塑料滚珠轴承。
最常见的塑料滚珠轴承的内圈和外圈均由乙缩醛基材料制成。球通常由不锈钢制成，但玻璃或塑料球也很容易买到。可提供各种类型的塑料球轴承，包括深沟或康拉德型、微型、角接触、自动调心和推力。
与钢或陶瓷轴承相比，塑料轴承具有许多优点。塑料球轴承的一般特性是：
? 不需要油脂润滑
? 在化学环境中表现出色。它可以在水 和盐水中使用（完全浸没）。
? 良好的温度范围
? 非磁性和不导电
? 重量轻
与传统钢轴承相比，塑料轴承的缺点是承载能力、挠度和刚度不足。它们通常用于轻载机械和设备，以低速至中速运行。 也可以使用各种其他塑料材料。咨询轴承专业人士以确保您为您的应用做出正确的选择。
2、塑料轴承材料分类
（1）、酚醛塑料
酚醛塑料——酚醛树脂以苯酚和甲醛热固性树脂为原料，经人工合成。由于它是由类似于酚甲酚的树脂制成的，因此这类材料通常被称为“酚醛树脂”。这种材料对油和化学品具有很强的抵抗力；耐热性强，但耐碱性差。它是不导电和非磁性的。
（2）、PTFE
PTFE俗称Teflon R聚四氟乙烯。TEFLON 是杜邦公司的注册商标。特性包括低表面摩擦、耐腐蚀和耐化学药品、高耐热性（196 ~ 260 °C 的宽温度范围）和吸水率为 0%。这种材料常用于医疗设备。
（3）、UHMW（超高分子量聚乙烯）
是一种高分子量热塑性树脂。这种特殊的聚乙烯是通过先进的聚合技术生产的。特性包括出色的耐化学性、低吸水性、出色的耐磨性、在低温下保持其特性以及重量轻。
（4）、PEEK
PEEK是一种结晶热塑性塑料。它是一种特殊的合成芳香族聚醚酮。特性包括非常高的耐热性、优异的抗疲劳性、坚韧的耐磨性、强的尺寸稳定性、优异的耐化学性以及优异的绝缘性和抗辐射性。PEEK 非常昂贵。
3、塑料滚珠轴承的应用
? 用于清洁系统、表面处理或电镀设备的输送系统。在这些应用中经常会遇到腐蚀性液体。
? 食品加工设备
? 医学成像设备
? 泵和喷雾设备
4、由塑料制成的滑动轴承或滑动轴承滑动
轴承是没有滚动元件的圆柱形套筒。它们是最直接、成本最低的轴承类型。当在轴上径向或轴向滑动时，它们可以适应旋转运动和线性运动。它们可以处理轻到中等的径向载荷。
一种更常见的类型是塑料套筒轴承（通常依赖于流体动力或全膜润滑）。还提供用于衬套、推力轴承和整体滑动应用的各种几何形状的自润滑塑料轴承。
有数百种不同类型和混合的塑料材料可用于滑动套筒轴承。它们提供了广泛的机械和物理特性，增强了轴承对不同应用的适用性，例如低摩擦、抗磨损、高温、食品级和高负载。
5、塑料滑动轴承的优势包括
? 高产量和低成本
? 免维护运行（干运转）
? 较低的摩擦
? 出色的耐磨性
? 耐化学性和低吸水性
? 不导电
五、由陶瓷材料制成的
轴承 由陶瓷材料制成的轴承属于轴承行业的一个特殊领域。最常见的配置是混合轴承，通常带有不锈钢环和陶瓷球。最常用的陶瓷材料是氮化硅。用这种材料制成的球硬度高达 Rc78，并且表面非常光滑。混合轴承比所有不锈钢轴承都贵。
当面对极端或苛刻的操作条件时，当今的工程师有很多选择。这种丰富的选择包括使用在各种应用中具有许多优点的陶瓷材料。最常见的用途是用陶瓷材料生产滚动元件（滚珠），内圈和外圈由传统的、经过热处理的铬钢或不锈钢制成。
随着制造技术的进步，全陶瓷轴承也一应俱全。这些轴承具有内圈和外圈以及由陶瓷材料制成的滚动体。虽然混合轴承和全陶瓷轴承需要高价，但在考虑故障成本和最终用户的总拥有成本时，它们通常是最经济的解决方案。
1、混合轴承
最常见的配置是使用铬或不锈钢环和陶瓷球。还提供氮增强不锈钢环材料。最常见的球陶瓷材料是氮化硅 Si3N4。
（1）、与传统钢球相比，这种材料具有适用于滚动轴承的理想特性，例如：
? 重量轻（比轴承钢轻约 60%）
? 高硬度 — 超过 75 HRc
? 更高的弹性模量 — 更硬
? 更低的热膨胀系数
? 更高最高工作温度 — 10000C
? 高度抛光的表面光洁度可降低摩擦
也可提供由氧化锆 ZrO2 制成的球。这种陶瓷材料的某些特性类似于氮化硅，但不同之处在于它的某些机械和热特性更接近于制成环的合金钢。这对于在较宽的操作温度范围内保持预载和接触角可能是理想的。
（2）、混合陶瓷轴承的优点：
? 更高的刚度和刚度减少偏转
? 提高极限速度，RPM
? 减少粘着磨损，没有冷焊
? 更长的润滑剂寿命
? 更低的噪音水平和振动
? 没有通过球的电弧
（3）、混合陶瓷轴承的应用：
? 机床主轴
? 泵 – 潜水泵、燃油泵、真空泵
? 牙钻
? 光学扫描仪
? 电动机
? 航空航天应用
? 实验室设备
? 需要更高速度、更长寿命和更低摩擦的应用
2、全陶瓷轴承
全陶瓷轴承通常适用于极端环境，例如高温、腐蚀性化学品、蒸汽和高真空。这些轴承具有内圈和外圈以及由陶瓷材料制成的滚动体。与混合轴承中的滚珠一样，全陶瓷轴承中的套圈通常由氮化硅 Si3N4 或氧化锆 ZrO2 制成。全陶瓷轴承中的保持器通常由高性能塑料制成，例如 PEEK 或 PTFE。
（1）、全陶瓷轴承的优点：
? 耐酸、盐、水和血液
? 非磁性
? 摩擦系数较低
? 耐电
? 耐腐蚀
? 更轻、更光滑、更坚硬
（2）、陶瓷轴承的应用：
? MRI 设备
? 真空环境
? 半导体制造
? 放射治疗
? 食品加工行业
? 任何需要非腐蚀、非导电或非磁性轴承的极端环境
六、联系我们
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让融（RANUR)系列工程轴承是中国轴承高品质的保证，让融（RANUR)系列轴承拥有高精密的公差、设计独特的内部几何结构、高品质的工程轴承专用材料。
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七、相关材料
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 陶瓷轴承
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