常用轴承套圈、保持架、密封选用的材料介绍，秒变轴承专家

轴承质量的基础是材料，制造轴承零件所用的材料，对轴承的性能和可靠性有着很大的影响。轴承在运转时，零件的滚动表面承受周期交变载荷的作用，由于滚动体与滚道的接触面积很小，因此，在接触部位上产生很高（1000～4000MPa）的接触应力。在此应力的反复作用下，零件的材料将产生疲劳，最终导致疲劳剥落。同时，在零件接触部位即存在滚动摩擦，也存在滑动摩擦。因此，要求轴承材料必须具备达到以下性能：

·高的接触疲劳强度

·高的弹性极限

·高的材料纯净度

·可获得高的硬度

·良好的耐磨性和耐腐蚀性

·良好的组织稳定性

·良好的机械加工性能

· 良好的耐冲击性

为了确保轴承具有优良的品质和高可靠性，轴承均选用各种优质材料制造。采用的轴承材料主要有：

1.套圈与滚动体材料

1.1 全淬透钢

一般轴承套圈和滚动体的材料采用整体淬硬的高碳铬轴承钢。常用的牌号为GCr15、GCr15SiMn或GCr18Mo钢等。高碳铬轴承钢是目前世界上应用历史最长、最普遍、研究最全面的钢材之一。GCr18Mo钢是近几年研制的一种耐冲击性能较好的钢种。

高碳铬轴承钢经过马氏体或贝氏体热处理后，硬度可达到58～65HRC，相应地，其它性能指标也能满足轴承使用性能的要求。

1.2表面淬透钢

对于使用中,承受较大冲击载荷的轴承，如铁路货车轴承、轧机轴承等，以及配合时过盈量较大的轴承，则可以选用各种牌号的渗碳钢制造。

渗碳钢经表面渗碳和热处理后，表面硬度可达到60 HRC左右，而心部则韧性好（30～35 HRC），适合于有较大冲击载荷的场合使用。

使用的渗碳钢主要牌号有20CrNi2MoA、20Cr2Ni4A、10CrNi3MoA、15CrNi4MoA等，以及40CrMnMo、50Mn等。

1.3 感应淬火钢

采用表面感应淬火的方法，可以对轴承零件的局部表面（如滚道）进行淬火处理，而其它表面则不受淬火的影响，因此，同一个零件中的材料可以有不同的性能。

常用的感应淬火钢牌号有42CrMo、50Mn、5CrMnMo等。

1.4 耐高温轴承钢

采用高碳铬轴承钢或渗碳钢材料制造的轴承，其工作温度在120℃以下。若轴承工作温度高于此温度，则需要经过特殊热处理进行稳定化处理。经过稳定化处理后材料最高工作温度可以达到350℃，但在这种情况下，轴承的承载能力、耐磨性等性能将有所下降。且仅适合短期在高温环境下工作。

当工作温度高于350℃或较长时间在250℃以上工作的轴承，需采用耐高温轴承钢材料制造轴承。

常用的耐高温轴承钢牌号有Cr14Mo4、Cr4Mo4V、W18Cr4V等。

另外，还可向顾客提供不锈钢、耐腐蚀钢等材料制造的轴承，以及真空脱气、电渣重熔等高品质、高材料纯净度轴承钢制造的轴承。使用这些材料制造的轴承可以满足顾客个性化、多性能、长寿命的要求，但在轴承价格上与普通材料相比会有所变化。

采用不同材料制造的轴承除高碳铬轴承钢不需要增加材料补充代号外，其余材料均需在轴承的后置代号中有所反映，各种材料代号表示方法可见轴承代号部分。

2.保持架材料

保持架的主要作用是：

· 用来隔离滚动体，防止其相互间的接触摩擦

· 对可分离型轴承还可用来保持滚动体在套圈的滚道上不致脱落，以利于安装与拆卸

· 引导滚动体的运动，如滚针轴承和推力圆柱滚子轴承的保持架等

· 在脂润滑时，保持架还可以起到储存润滑脂的作用，以改善轴承的润滑

保持架在轴承运转过程中也受到各种力的作用，如与滚动体（或套圈）的摩

擦力、保持架梁受到的交变应力、高速时的惯性力等。

保持架的结构根据轴承类型和尺寸的不同差异较大，这些差异主要表现为保持架结构形状、材料、制造方法、制造成本等方面。

保持架根据制造工艺特点分为冲压、注塑和车制保持架等。

2.1冲压保持架

大多数冲压保持架由冷（热）轧低碳钢板制成，如10﹟钢板等。这些材料制作的保持架具有较高的强度，并可以通过表面处理降低摩擦磨损，以及由冲压工序引起的内部应力。

冲压保持架多应用于中小型的（部分）轴承。

冲压保持架也可以采用黄铜板材制作。

2.2车制保持架

车制保持架根据采用的材料主要有钢制保持架和黄铜保持架。铝ZL102、粉末冶金或酚醛层压布管在某些使用场合也有应用。

钢保持架和黄铜保持架的材料毛坯一般是由铸造或锻造而成。

· 钢制保持架

车制钢保持架的机械强度比冲压保持架好。部分钢保持架需要经过表面处理，以提高减摩和耐磨性能。

车制钢保持架一般用于尺寸较大的轴承，或不适合使用黄铜保持架的场合，如因化学反应而导致黄铜自然断裂的场合。

车制钢保持架的最高工作温度为300℃，一般不受矿物油或合成润滑剂、以及用于清洗轴承的有机溶剂的影响。

车制钢保持架采用的材料主要有20﹟钢、30﹟钢等。

· 黄铜保持架

车制黄铜保持架主要用于中小型轴承。黄铜保持架一般不受轴承润滑剂的影响，并可以采用普通有机溶剂清洗轴承。

黄铜保持架不适合应用于250℃以上的工作场合。

黄铜保持架的材料多采用：黄铜ZCuZn38Mn2Pb2、HPb59-1，青铜QAL10-3-1.5等，

2.3 注塑保持架

大多数注塑保持架采用加玻璃短纤维增强的尼龙66材料经模压后制成。这种材料具有良好的强度、弹性和滑移性，还可以在缺油的情况下持续保持一定的工作时间，而不会产生轴承零件突然“卡死”现象。

采用增强尼龙66材料制作的注塑保持架，应注意使用中的允许工作温度（见表1）和润滑剂腐蚀的影响。若轴承在允许工作温度下使用，尼龙保持架的性能不受影响，若超过此温度，尼龙材料会老化。

由于尼龙在低温下会失去弹性，因此，需要在－40℃以下连续工作的轴承不宜采用尼龙保持架。

在真空条件下，由于脱水，尼龙会变脆，因此，也不宜采用尼龙保持架。

3. 密封圈材料

轴承使用的密封圈，通常采用丁晴橡胶制成。丁晴橡胶对以下介质有良好的承受能力：

· 大部分的矿物油和矿物油润滑脂

· 一般的燃料，如汽油、柴油和轻质的民用燃油

· 动物油、植物油和脂肪

· 热水

使用丁晴橡胶的密封唇可以允许在短时间内缺油运转。丁晴橡胶的工作温度一般为－40℃～＋100℃范围内，短期可达到120℃，若超出此温度，丁晴橡胶会发生硬化而丧失性能。