ترکیبات شیمیایی بکار رفته در تولید بلبرینگ

1) فولاد حاوی کروم با کربن بالا

فولاد حامل کروم با کربن بالا مشخص شده در JIS به عنوان یک ماده عمومی در حلقه های یاتاقان (حلقه های داخلی، حلقه های بیرونی) و عناصر نورد (گلوله ها، غلتک ها) استفاده می شود.
ترکیب شیمیایی آنها طبقه بندی شده بر اساس نوع فولاد در “جدول 13-1 ترکیب شیمیایی فولاد حاوی کروم پرکربن” آورده شده است.
در بین این انواع فولادی معمولا از SUJ 2 استفاده می شود. SUJ 3 که حاوی منگنز و سی اضافی است، دارای سختی پذیری بالایی است و معمولاً برای یاتاقان های بخش ضخیم استفاده می شود.
SUJ 5 سختی پذیری را افزایش داده است، زیرا با افزودن Mo به SUJ 3 توسعه یافته است.
برای یاتاقان های سایز کوچک و متوسط از SUJ 2 و SUJ 3 و برای یاتاقان های سایز بزرگ و فوق بزرگ با مقاطع ضخیم از SUJ 5 استفاده زیادی می شود.
به طور کلی، این مواد به شکل مشخص پردازش می شوند و سپس تحت عملیات سخت شدن و بازپخت قرار می گیرند تا زمانی که به سختی 57 تا 64 HRC برسند.

2) فولاد بلبرینگ کیس (فولاد سخت شده)

هنگامی که یک یاتاقان بارهای ضربه ای سنگین دریافت می کند، سطح یاتاقان باید سفت و داخل آن نرم باشد.
چنین موادی باید دارای مقدار مناسب کربن، ساختار متراکم، و عمق کیس کربورکننده در سطح خود باشند و در عین حال دارای سختی مناسب و ساختار ریز در داخل باشند.
برای این منظور از فولاد کروم و فولاد نیکل-کروم-مولیبدن به عنوان مواد استفاده می شود.
مواد فولادی معمولی در جدول 13-2 نشان داده شده است.

3) فولاد برای بلبرینگ های استاندارد JTEKT

بیشتر بخوانید لقی داخل بلبرینگ چیست؟ بررسی جامع علل و نحوه محاسبه لقی

به طور کلی، مشخص است که اجزای غیرفلزی موجود در مواد برای عمر خستگی تماس غلتشی مضر هستند.
در JTEKT، برای کاهش مقدار آخال های غیرفلزی، که برای عمر خستگی مضر هستند، ترکیبات شیمیایی فولاد بلبرینگ را به روشی اختصاصی تنظیم می کنیم. در نتیجه، یاتاقان های استاندارد JTEKT عمری تقریباً دو برابر بیشتر از یاتاقان های عمومی دارند که توسط JIS B 1518 (و ISO 281) مورد هدف قرار می گیرند.
بنابراین، رتبه بندی بار دینامیکی پایه بلبرینگ های استاندارد JTEKT 1.25 برابر بار دینامیکی تعیین شده در JIS B 1518 (و ISO 281) است.
این فولاد برای یاتاقان های استاندارد JTEKT برای یاتاقان های کاربردی خاص در این کاتالوگ عمومی استفاده نمی شود. اگر به بلبرینگ های کاربردی خاص با عمر طولانی نیاز دارید، با JTEKT تماس بگیرید.

4) دیگر

برای کاربردهای خاص، عملیات حرارتی ویژه نشان داده شده در زیر را می توان با توجه به شرایط مختلف استفاده استفاده کرد.

برای ساخت توپ های بلبرینگ از چه موادی استفاده می شود؟

مواد برای گلوله های بلبرینگ نورد بسیار متفاوت است و همیشه عمدتاً بر روی مواد حلقه متمرکز است. این تضمین می کند که تعامل قفس، حلقه داخلی و حلقه بیرونی در سیستم هماهنگ است. این امر به ویژه زمانی مهم است که کاربرد شامل گرم کردن یا خنک کردن یاتاقان ها باشد. این مهم است که خواص عملکرد بلبرینگ همیشه خوب باشد. رایج ترین مواد توپ در زیر در رابطه با مواد حلقه ذکر شده است.

توپ برای بلبرینگ های فلزی:

برای این بلبرینگ ها اغلب از گلوله های فولادی سخت شده استفاده می شود. بیشترین مواد مورد استفاده فولاد کروم با حدود 1% کربن و 1.5% کروم است. خواص توپ های فولادی از فولاد کروم مارتنزیتی آنها را به ویژه برای تولید بلبرینگ مناسب می کند، زیرا آنها اجزای پایداری را ایجاد می کنند که در عملکرد مداوم مقاوم و متقاعد کننده هستند. توپ های ساخته شده از فولاد غلتکی قوی و بادوام هستند. حساسیت به خوردگی کم است، به طوری که غلتک‌های استوانه‌ای و غلتک‌های سوزنی از این ماده ساخته می‌شوند. اما روغن کاری ضروری است.

بیشتر بخوانید بلبرینگ SKF بهتر است یا FAG

توپ برای بلبرینگ های پلاستیکی

برای بلبرینگ های ساخته شده از پلاستیک، معمولاً از گلوله های ضد زنگ سخت نشده استفاده می شود. آنها به طور استثنایی در برابر خوردگی مقاوم هستند و همچنین در برابر آب شور و مواد قلیایی بسیار مقاوم هستند. نیازی به استفاده از توپ های سخت شده برای بلبرینگ های پلاستیکی نیست. حداکثر بار مجاز در حال حاضر با محدودیت مواد در حلقه های پلاستیکی محدود شده است. قیمت توپ های فولادی ضد زنگ کمتر از توپ های شیشه ای است.

توپ های بلبرینگ ساخته شده از فولاد ضد زنگ

گلوله های شیشه ای زمانی استفاده می شوند که به یک بلبرینگ بدون فلز نیاز باشد یا الزامات مقاومت شیمیایی بالا باشد. لیوان سودا-آهک برای بطری ها، لیوان های نوشیدنی و شیشه های تخت و به عنوان ماده ای برای گلوله های بلبرینگ استفاده می شود. این دارای خواص شیمیایی خوبی است و مناسب برای بلبرینگ هایی است که معمولاً در معرض تنش شیمیایی مختصر هستند، اما در معرض تنش حرارتی زیاد نیستند. رنگ سبز روشن آن نام لیمویی را نیز به آن داده است.

شیشه بوروسیلیکاتی

این نوع شیشه بسیار گرانتر از شیشه سودا آهکی است. شیشه بوروسیلیکات حتی از شیشه سودا-آهک در برابر مواد شیمیایی مقاوم تر است، به این معنی که در کاربردهایی با اسیدهای قوی استفاده می شود.

مزایای دیگر:

مقاومت بسیار خوبی در برابر گرما و تغییرات دما
پایداری مکانیکی
ضریب انبساط خطی پایین
این نوع شفاف و شفاف است.

توپ برای بلبرینگ سرامیکی:

اکسید آلومینیوم Al2O3

گلوله های سرامیکی ساخته شده از اکسید آلومینیوم که به عنوان سرامیک اکسید نیز شناخته می شوند، ساختاری چند کریستالی دارند. از خواص توپ های سبک می توان به مقاومت خوب در برابر خوردگی، سایش و حرارت اشاره کرد. با وجود تأثیراتی مانند آب، محلول‌های نمک و برخی اسیدها، در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند. اجتناب از تماس با اسید هیدروفلوئوریک، اسید کلریدریک، اسید سولفوریک گرم و محلول های قلیایی قوی ضروری است. آنها همچنین به عنوان خود روان کننده و عایق الکتریکی شناخته شده اند. توپ های ساخته شده از اکسید آلومینیوم Al2O3 به رنگ سفید تا عاج هستند و طبق استاندارد ASTM F 2094 کلاس II/III تولید می شوند.

نیترید سیلیکون Si3N4

بیشتر بخوانید نوع روانکار در بیرینگ با تحمل دمای بالا

توپ های ساخته شده از مواد سرامیکی نیترید سیلیکون سبک وزن هستند، اما چقرمگی و مقاومت فوق العاده در برابر خوردگی از خود نشان می دهند. فقط اسیدها و محلول های باز خاصی باعث خوردگی می شوند. این ماده دارای اثر عایق است. توپ ها همچنین خود روان کننده هستند و مقاومت زیادی در برابر نوسانات دما دارند که به طور قابل توجهی روی خط پایین تأثیر می گذارد. آنها بسیار گرانتر از توپ های ساخته شده از اکسید آلومینیوم هستند. توپ های ساخته شده از Si3N4 به رنگ مرواریدی مشکی هستند.