軸承鋼等級和用法：了解基礎知識

沒有理想的軸承材料 - 它們可以由金屬，塑料或複合材料製成，具體取決於軸承，施用，速度，負載和操作條件的類型。潤滑方法也是關鍵因素。至關重要的是要考慮到軸承材料在選擇過程中隻是一個細節，即使最昂貴的軸承也無法確保如果忽略其他設計原則，則無法確保成功的性能。

哪些組織設定了軸承標準？

這美國鐵與鋼研究所（AISI）是一個為美國鋼鐵行業設定標準並在各種應用中促進鋼的使用。AISI名稱係統用於根據其化學成分和其他特性來識別和分類不同類型的鋼。AISI係統在美國和其他國家 /地區被廣泛認可並用作識別不同類型的鋼的標準。

日本工業標準（JIS）是一種用於日本工業活動的標準係統。JIS涵蓋了廣泛的材料和行業，包括鋼，非有產金屬，機械，能源等。JIS鋼材材料標準包括用於熱卷鋼板，床單和條的規格；冷還原鋼板，床單和條；鋼管；鋼管；和其他鋼鐵產品。

德意誌工業公司（DIN）是一家德國標準組織，旨在製定和發布針對各種材料，產品和流程的技術標準。

GB（Guobiao）是中華人民共和國的國家標準，也被稱為中國國家標準（CNS）。這些標準涵蓋了各個領域，包括行業，農業和服務部門。GB標準分為兩類：強製性和建議。強製性標準是中國必須遵循法律要求的標準，而建議的標準是自願的，但通常用作質量控製和產品測試的基礎。GB標準涵蓋了從食品安全到建築材料再到醫療設備的各種行業。

軸承材料的類型

鋼軸承材料

• Chrome Steel SAE 52100：最常用的用於負載載荷組件的材料球軸承和滾子軸承。該鋼的化學成分具有高碳和1.5％鉻含量。通過熱處理和嚴格的處理，成品軸承具有良好的疲勞壽命，高強度和對開裂和掩埋的抵抗力。SAE 52100是一種出色的通用軸承鋼，具有典型的表麵硬度。羅克韋爾線束量表（RC）60-64。鍍鉻鋼的耐腐蝕性是貧窮的因為低鉻內容。軸承的表麵必須用生鏽抑製劑或油停止氧化。
  • 優勢：出色的耐磨性，高硬度，良好的韌性，良好的尺寸穩定性和高疲勞強度。
  • 弱點：耐腐蝕性低和可加解性差。
  • 申請：滾珠軸承，滾子軸承和其他高載，低速應用，耐用性和可靠性至關重要。

鉻鋼的化學成分：

名稱（國家）	C％（碳）	Si％（矽）	Mn％（錳）	P％（磷）	CR％（鉻）	mo％（鉬）	ni％（鎳）	s％（硫）
AISI 52100（美國）	.95-1.1	.15-.35	.5最大	.012最大	1.3-1.6	.08最大	.25最大	最大0.25
100CR6（德國）	.95-1.1	.15-.35	.25-.45	.03最大	1.35-1.65	.1最大	-	最大0.2
Suj2（日本）	.95-1.1	.15-.35	.5最大	.025最大	1.3-1.6	.08最大	.25最大	最大0.25
GCR15（中國）	.95-1.05	.15-.35	.25-.45	.027最大	1.4-1.65	.1最大	.23最大	最大0.2

• AISI 440C：高碳馬氏菌不鏽鋼，通常用於彈丸軸承和滾子軸承中的載荷組件。AISI 440C具有較高的碳和鉻含量，提供了良好的疲勞壽命，高強度以及對開裂和埋葬的抵抗力。它具有典型的表麵硬度羅克韋爾C量表上的58-62，與SAE 52100相似。此外，與其他軸承材料相比，AISI 440C具有良好的耐腐蝕性，使其適合在惡劣環境中的應用。但是，像SAE 52100一樣，AISI 440C軸承的表麵必須用鏽蝕劑或油的塗層保護，以防止氧化。一些常見應用AISI 440C的包括手術儀器，航空航天組件以及用於工業設備，賽車運動和海洋應用的高性能軸承。
  • 優勢：出色的耐腐蝕性，高硬度，良好的韌性和良好的尺寸穩定性。
  • 弱點：與其他不鏽鋼相比，可加工性差，耐影性較低。
  • 申請：刀葉片，手術儀器，軸承和其他應用，在這些應用中，高腐蝕性和良好的邊緣保留很重要。

化學成分AISI 440C：

名稱（國家）	C％（碳）	Si％（矽）	Mn％（錳）	P％（磷）	CR％（鉻）	mo％（鉬）	ni％（鎳）	s％（硫）
AISI 440C（美國）	0.95-1.20	1.00最大	1.00最大	最大0.040	16.00-18.00	最大0.75	最大0.50	最大0.030
X105CRMO17（德國）	0.95-1.20	1.00最大	1.00最大	最大0.040	16.00-18.00	最大0.75	最大0.50	最大0.030
SUS440C（日本）	0.95-1.20	1.00最大	1.00最大	最大0.040	16.00-18.00	最大0.75	最大0.60	最大0.030
9CR18MO（中國）	0.95-1.20	1.00最大	1.00最大	最大0.035	17.00-19.00	最大0.75	最大0.60	最大0.030

• AISI M50：AISI M50是一種高速鋼，通常用於製造精度軸承和其他高性能組件。它含有很高的鈷和鎢，以及碳，鉻和鉬，它們具有出色的耐磨性，高硬度和出色的韌性。AISI M50能夠在高溫下保留其性能，並可以承受極端的機械應力，使其非常適合在航空航天和其他苛刻的應用中使用。應用包括航空航天軸承，高性能切割工具，變速箱，渦輪機葉片以及其他需要高強度，耐磨性和韌性的組件。
  • 優勢：出色的耐磨性，高硬度，良好的韌性和良好的尺寸穩定性。
  • 弱點：高成本和相對較低的耐腐蝕性。
  • 申請：航空航天軸承，渦輪發動機組件以及其他高速耐磨性和耐用性至關重要的高速應用。

化學成分AISI M50：

名稱（國家）	C％（碳）	Si％（矽）	Mn％（錳）	P％（磷）	CR％（鉻）	mo％（鉬）	ni％（鎳）	CO％（鈷）	s％（硫）
AISI M50（美國）	0.80-0.90	0.20-0.40	0.15-0.40	最大0.025	3.75-4.50	4.50-5.50	最大0.30	8.00-10.00	最大0.030

• AISI 8620：AISI 8620是一種低合金鋼，通常用於製造齒輪，軸和其他需要高強度和韌性的零件。它包含碳，錳，鉻，鎳和鉬的結合，使其具有良好的耐用性，強度和耐磨性。可以對AISI 8620進行熱處理以實現一係列機械性能，使其適用於汽車，建築和機械工業中的各種應用。
  • 優勢：良好的強度，韌性和耐用性，良好的可加工性和良好的耐磨性。
  • 弱點：與其他一些合金鋼和較低的耐腐蝕性相比，較低的堅固性。
  • 應用程序：齒輪，軸，耦合和其他零件，需要高強度，耐用性和耐磨性和疲勞性。在汽車行業也用於凸輪軸，轉向指關節和變速箱零件等組件。

化學成分AISI 8620：

名稱（國家）	C％（碳）	Si％（矽）	Mn％（錳）	P％（磷）	s％（硫）	ni％（鎳）	CR％（鉻）	mo％（鉬）
AISI 8620（美國）	0.18-0.23	0.15-0.35	0.70-0.90	最大0.035	最大0.040	0.40-0.70	0.40-0.60	0.15-0.25

結論

• 高質量的材料對於確保設備的長期可靠性和性能至關重要。
• 一些製造商使用低級碳鋼來降低成本，但從長遠來看，這可能會導致過早失敗和昂貴的維修。
• 用於軸承的最常見的低級碳鋼之一是AISI 1010，它的碳含量低，容易在重載或高速下磨損和變形。
• AISI 1020使用的另一種低級碳鋼是，它也很容易磨損和變形，尤其是在高速應用中，並且比高質量的軸承鋼具有較低的硬度和強度。
• 與高質量的軸承相比，中國製造的軸承也可以使用具有高硫的含量，可加工性差，強度和耐用性的低質量碳鋼製造。
• 客戶應選擇更高質量的軸承材料，例如SAE 52100或AISI 440C，它們的碳和鉻含量更高，以提高強度，耐用性和耐磨性。
• 投資高質量的軸承可以確保設備的長期可靠性和性能，最終節省資金並避免昂貴的維修。

塑料軸承材料

塑料軸承用於各種應用中，從食品加工設備到醫療設備。這是一些常見的塑料軸承材料及其特性：

• 乙酰（POM）：乙酰層是一種熱塑性塑料，具有良好的耐磨性，低摩擦係數和高剛度。它可以在高達180°F（82°C）的溫度下運行，並且具有良好的耐化學性。乙酰座通常用於需要高精度的應用中，例如傳送帶係統和汽車組件。
  • 優勢：良好的耐磨性，低摩擦力，高剛度和耐化學性。
  • 弱點：低影響力和對高溫的抵抗力較差。
  • 申請：用於需要良好的尺寸穩定性和對化學物質和水分的耐藥性的應用，例如泵組件，閥座和電絕緣體。
• 尼龍：尼龍是一種具有良好強度，韌性和耐磨性的熱塑性塑料。它可以在高達250°F（121°C）的溫度下運行，並且具有良好的耐化學性。尼龍經常用於需要高強度和抗衝擊力的應用，例如傳送帶係統和材料處理設備。
  • 優勢：良好的強度，韌性，耐磨性和耐化學性。
  • 弱點：尺寸穩定性差和吸水率高。
  • 申請：密封，墊圈和電絕緣體。
• 窺視（聚醚酮）：PEEK是一種具有出色的機械和化學性能的高性能熱塑性。它可以在高達500°F（260°C）的溫度下運行，並且具有極好的耐化學性。PEEK通常用於需要高強度，僵硬和耐化學性的應用，例如航空航天和醫療組件。
  • 優勢：出色的強度，剛度，耐磨性和耐化學性。
  • 弱點：高成本和影響不良的抵抗力。
  • 申請：醫療和航空航天應用，例如植入物和飛機組件。
• uhmwpe（超高分子重量聚乙烯）：UHMWPE是一種熱塑性塑料，具有出色的耐磨性，低摩擦係數和高影響力。它可以在高達180°F（82°C）的溫度下運行，並且具有良好的耐化學性。UHMWPE通常用於需要高磨損性和低摩擦力的應用中，例如輸送機係統和材料處理設備。
  • 優勢：極好的耐磨性，低摩擦力，高衝擊力耐藥性和耐化學性。
  • 弱點：低剛度和尺寸穩定性差。
  • 申請：食品加工和包裝應用，例如切割板和輸送帶。

重要的是要注意，由於與鋼軸承相比，塑料軸承可能不適用於高載，高速應用。但是，在耐腐蝕性，低摩擦和輕量級是重要因素的應用中，它們通常是優選的。

複合材料

複合軸承材料由材料組合組合，通常是聚合物基質和增強纖維。複合軸承的性能可能會根據其結構中使用的特定材料而變化。這裏有些例子：

• 聚酰胺（PA） - 玻璃纖維增​​強：這種複合材料是一種用玻璃纖維增​​強的塑料。它以其高強度，剛度和耐磨性而聞名。PA-GF軸承用於多種應用，包括汽車發動機，建築設備和工業機械。
  • 優勢：高強度，剛度，良好的耐磨性和低摩擦係數。
  • 弱點：對高溫和化學物質的抵抗力不佳。
  • 申請：汽車發動機，建築設備，工業機械。
• 聚酰亞胺（PI） - 碳纖維增強：該複合材料由碳纖維增強的聚合物基質製成。它以出色的高溫性能和尺寸穩定性而聞名。PI-CF軸承用於需要高溫阻力和尺寸穩定性的應用，例如航空航天和工業機械。
  • 優勢：高溫電阻，尺寸穩定性，高強度和剛度。
  • 弱點：高成本，難以加工。
  • 申請：航空航天，工業機械。
• PTFE（聚氟乙烯） - 玻璃纖維增​​強：這種複合材料是一種用玻璃纖維增​​強的塑料。PTFE-GF軸承以低摩擦係數，高磨損性以及對化學物質和水分的耐藥性而聞名。它們通常用於食品和飲料加工設備以及泵和閥門中。
  • 優勢：低摩擦係數，高磨損耐藥性以及對化學物質和水分的耐藥性。
  • 弱點：承載能力不足和尺寸穩定性差。
  • 申請：食品和飲料加工設備，泵和閥門。
• 窺視（聚醚酮）- 碳纖維增強：這種複合材料是一種用碳纖維增強的熱塑性塑料。PEEK-CF軸承以其高溫阻力，出色的耐磨性和高強度而聞名。它們通常用於航空航天，汽車和醫療應用中。
  • 優勢：高溫阻力，出色的耐磨性和高強度。
  • 弱點：高成本，難以加工。
  • 申請：航空航天，汽車和醫療。

籠子，盾牌和密封材料

• 這籠 /固定器（如果使用）通常是用不同的材料製成的，與環和球相比。籠子通常從黃銅條（H62），，，，鋼08（SPCC），，，，不鏽鋼（3CR13或1CR18NI9），，，，纖維增強酚醛樹脂，，，，塑料， ETC。
• 盾牌用材料製成鋼10或者08ai（SPCC），不鏽鋼（1CR18NI9）。
• 密封用材料製成合成橡膠和特氟龍。