NTN轴承材料,NTN轴承保持架材料
本文介绍NTN轴承的材料，以及NTN轴承保持架材料，包括NTN轴承所用的各种碳合金钢，渗碳钢，高温轴承钢等
NTN轴套套圈及滚动体材料
滚动轴承需要在套圈与滚动体接触面上反覆承受较大应力的同时，保持高精度旋转，为此套圈及滚动体材料就要求具备硬度高、抗滚动疲劳性能强、耐磨损，以及尺寸稳定性好等特性。非金属夹杂物多则容易引起疲劳龟裂，故非金属夹杂越少，材料越清洁，滚动轴承寿命则越长。
NTN轴承采用了通过真空脱气处理及炉外精炼， 降低了含氧量和非金属杂物的清洁材料，真空溶解刚（VIM、VAR）或电渣重铸钢（ESR）的清洁度更高。因此，多用於要求长寿命，高可靠性能的轴承。
高/中碳钢合金
钢铁材料多样化，它不仅可以可以对表面进行硬化处理，同样也可以进行深度的硬化处理，称为“全淬火”，它用于滚道及滚动体。高碳铬轴承钢是NTN滚动轴承的最佳材料，且应用范围广。大型NTN轴承及有横切面的轴承多采用淬火性好的钢，它含有镁或钼。亦会采用中碳铬钢，它含有矽及镁，其硬度可以和高碳铬轴承钢相比美。
SUJ2经常被使用。SUJ3有大量的锰(Mn),加强了硬化效果，适用于大型NTN轴承。SUJ5在SUJ3的基础上再加上了钼(Mo),加强了硬度，适用于超大型轴承或剖面尺寸大的轴承。
其中SUJ2的成份与AISI 52100(美国)、DIN 10Cr6(西德)相同。
| 标准 | 符号 | 化学成份(%) | 注 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | |||
| JIS G 4805 | SUJ2 | 0.95～1.10 | 0.15～0.35 | 最大0.5 | Max.0.025 | 最大0.025 | 1.30～1.60 | 最大0.08 | |
| SUJ3 | 0.95～1.10 | 0.40～0.70 | 0.90～1.15 | Max.0.025 | 最大0.025 | 0.90～1.20 | 最大0.08 | ||
| SUJ5 | 0.95～1.10 | 0.40～0.70 | 0.90～1.15 | Max.0.025 | 最大0.025 | 0.90～1.20 | 0.10～0.25 | ||
| ASTM A295 | 52100 | 0.98～1.10 | 0.15～0.35 | 0.25～0.45 | Max.0.025 | 最大0.025 | 1.30～1.60 | 最大1.10 | SUJ2相似 |
| ASTM A485 | 1级 | 0.90～1.05 | 0.45～0.75 | 0.95～1.25 | Max.0.025 | 最大0.025 | 0.90～1.20 | 最大1.10 | SUJ3相似 |
| 3级 | 0.95～1.10 | 0.15～0.35 | 0.65～0.90 | Max.0.025 | 最大0.025 | 1.10～1.50 | 0.20～0.30 | SUJ5相似 | |
渗碳钢
渗碳钢只在表面适当深度范围内渗碳，形成硬化层，而中心部位硬度却较低。因此，硬度高而有韧性，耐冲压性能好，NTN几乎对全部的圆锥滚子轴承都采用渗碳钢。其它的中小型轴承多用铬钢(SCr)、及铬钼钢(SCM)。
| 标准 | 符号 | 化学成份(%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | ||
| JIS G 4104 | SCr420 | 0.18～0.23 | 0.15～0.35 | 0.60～0.85 | 最大0.030 | 最大0.030 | — | 0.090～1.20 | — |
| JIS G 4105 | SCMSCM420 | 0.18～0.23 | 0.15～0.35 | 0.60～0.85 | 最大0.030 | 最大0.030 | — | 0.90～1.20 | 0.15～0.30 |
| JIS G 4103 | SNCM220 | 0.17～0.23 | 0.15～0.35 | 0.60～0.90 | 最大0.030 | 最大0.030 | 0.40～0.70 | 0.40～0.65 | 0.15～0.30 |
| SNCM420 | 0.17～0.23 | 0.15～0.35 | 0.40～0.70 | 最大0.030 | 最大0.030 | 1.60～2.00 | 0.40～0.65 | 0.15～0.30 | |
| SNCM815 | 0.12～0.18 | 0.15～0.35 | 0.30～0.60 | 最大0.030 | 最大0.030 | 4.00～4.50 | 0.70～1.00 | 0.15～0.30 | |
| ASTM A534 | 5120 | 0.17～0.22 | 0.15～0.35 | 0.70～0.90 | 最大0.030 | 最大0.040 | — | 0.70～0.90 | — |
| 4118 | 0.18～0.23 | 0.15～0.35 | 0.70～0.90 | 最大0.030 | 最大0.040 | — | 0.40～0.60 | 0.08～0.15 | |
| 8620 | 0.18～0.23 | 0.15～0.35 | 0.70～0.90 | 最大0.030 | 最大0.040 | 0.40～0.70 | 0.40～0.60 | 0.15～0.25 | |
| 4320 | 0.17～0.22 | 0.15～0.35 | 0.45～0.65 | 最大0.030 | 最大0.040 | 1.65～2.00 | 0.40～0.60 | 0.20～0.30 | |
| 9310 | 0.08～0.13 | 0.15～0.35 | 0.45～0.65 | 最大0.025 | 最大0.025 | 3.00～3.35 | 1.00～1.40 | 0.08～0.15 | |
高温轴承钢
一般的高碳铬轴承，经过标准的热处理，如果在120℃以上高温长期使用，就会产生不可接受的尺寸改变。为此，在高温环境下，我们建议使用尺寸稳定处理(TS处理)的轴承。但是，这种处理会降低材料的硬度，减少轴承的披露寿命。
用于150℃～200℃的标准高温轴承，在钢材中加入矽，它提供良好的疲劳寿命并将高温下的尺寸改变及硬度的降低减至最低。
还有许多高温材料可以在高温下将尺寸改变及硬度的降低减至最低。其中的两种是钨系高速工具钢及钼系高速工具钢。当NTN轴承在高速高温的情况下可以使用。
| 标准 | 化学成份(%) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | V | Ni | Cu | Co | W | ||
| AMS | 6491(M50) | 077～0.85 | 最大0.25 | 最大0.35 | 最大0.015 | 最大0.015 | 3.75～4.25 | 4.00～4.50 | 0.90～1.10 | 最大0.15 | 最大0.10 | 最大0.25 | 最大0.25 |
| 5626 | 0.65～0.80 | 0.20～0.40 | 0.20～0.40 | 最大0.030 | 最大0.030 | 3.75～4.50 | 最大1.00 | 0.90～1.30 | — | — | — | 17.25～18.25 | |
| 2315(M50NiL) | 0.11～0.15 | 0.10～0.25 | 0.15～0.35 | 最大0.015 | 最大0.010 | 4.00～4.25 | 4.00～4.50 | 1.13～1.33 | 3.20～3.60 | 最大1.10 | 最大0.25 | 最大0.25 | |
防锈轴承钢
在要求高防锈的情况下，我们使用不锈钢，为达至防锈的效果，我们在马氏体不锈钢中加入大量的铬。
| 标准 | 符号 | 化学成份(%) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | ||
| JIS G 4303 | SUS440C | 0.95～1.20 | 最大1.00 | 最大1.00 | 最大0.040 | 最大0.030 | 16.00～18.00 | 最大0.75 |
| AISI | 440C | 0.95～1.20 | 最大1.00 | 最大1.00 | 最大0.040 | 最大0.030 | 16.00～18.00 | 最大0.75 |
感应加热淬火钢
轴承滚道除了用硬处理钢，还可以用感应加热淬火钢。中碳铬钼钢适用于处理淬层要求较深的大型轴承或表面尺寸大的轴承
其他轴承钢
超高速的轴承需要高的防腐蚀性能，我们有陶瓷轴承材料如Si3N4可供选择
NTN轴承保持架材料
对于保持架材料，要求具有能够承受运转中振动与冲击负荷的强度，并且与套圈，滚动体的摩擦小，重量轻，能够适应轴承轴承运转温度的特性。
中、小型的轴承用冲压保持架材料，含有大约0.1%碳的冷轧、热轧板钢外，根据轴承用途亦使用不锈钢板。
大型的NTN轴承一般采用车制保持架。材料则多使用碳素钢及高强度黄铜铸件，但也有采用其他材料如：铝合金等。
| 标准 | 符号 | 化学成份(%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | |||
| 冲压保持架 | JIS G 3141 | SPCC | — | — | — | — | — | — | — |
| JIS G 3131 | SPHC | — | — | — | 最大0.050 | 最大0.050 | — | — | |
| BAS 361 | SPB2 | 0.13～0.20 | 最大0.04 | 0.25～0.60 | 最大0.030 | 最大0.050 | — | — | |
| JIS G 4305 | SUS304 | 最大0.08 | 最大1.00 | 最大2.00 | 最大0.045 | 最大0.030 | 8.00～10.50 | 18.00～20.00 | |
| 车制保持架 | JIS G 4051 | S25C | 0.22～0.28 | 0.15～0.35 | 0.30～0.60 | 最大0.030 | 最大0.035 | — | — |
| 标准 | 符号 | 化学成份(%) | 杂质 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cu | Zn | Mn | Fe | Al | Sn | Ni | Pb | Si | ||
| JIS H 5120 | CACCAC301 | 55.0～60.0 | 33.0～42.0 | 0.1～1.5 | 0.5～1.5 | 最大1.0 | 最大1.0 | 最大0.4 | 最大0.4 | 最大0.1 |
除了高强度黄铜铸件，中碳镍钢，铬钢及钼钢在经过热处理后都可以用于航天轴承。通常都会镀一层银，加强润滑效果。
可以注塑成型的橡胶材料也广泛的应用于保持架。通常采用玻璃纤维强化树脂品。高密度聚合物的保持架有轻盈及防腐蚀的特性。有很好防震及润滑性能。高温用的树脂保持架可以在-40℃～120℃的条件下使用。但不建议在高于120℃的情况使用。
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