【轴承知识】不锈钢轴承的材质以及生锈原因

发布时间:2019-01-25 17:51:07      阅读次数:459

Sulli小苏:今天详细介绍下不锈钢轴承。不锈钢轴承即耐腐蚀轴承,不锈钢轴承与普通轴承相比,具有良好的抗氧化性,耐腐蚀性和无磁性,特别适用于恶劣的生产环境中,承受能力大,高寿命,免维护。

 

不锈钢轴承与普通轴承相比,不仅材质上有明显的优势,而且在工艺上,精度的控制上,比普通轴承要严格的多。在工作过程中不锈钢轴承工作稳定,噪音小,应用广泛,具有良好的抗氧化性,耐腐蚀性和无磁性,特别适用于恶劣的生产环境中,承受能力大,高寿命,免维护。而且锈钢轴承能组织批量性的生产,实现了高强度、高精度。

并不是所有恶劣的生产环境都适用不锈钢轴承的,例如在轧机轴承方面,不锈钢轴承的优势在于防腐蚀,而轴承的工作条件是在充分润滑下,有润滑油保护,一般轴承都不会锈。而且,轴承最大特点是要求具有良好的接触疲劳寿命和耐冲击载荷,因此,不锈钢并不是轧机轴承的理想材料。

 

不锈钢轴承的分类与特性

不锈钢轴承的分类有440不锈钢轴承系列,316不锈钢材质轴承,304材质不锈钢轴承。

轴承套圈及滚动体材料使用用AISI SUS440C不锈钢(国内牌号:9Cr18Mo,9Cr18)经真空淬回火处理,保持架及密封圈骨架材料采用AIS1304不锈钢(国内牌号:0Cr18Ni9)不锈钢轴承与普通轴承钢相比,有更强的防锈、防腐蚀性,选择合适的润滑剂、防尘盖等可以在-60℃~+300℃的环境下使用。

不锈钢深沟球轴承能抵御潮湿和若干其它介质所引起的腐蚀。这类单列深沟球轴承与碳铬(滚动轴承)钢制造的标准深沟球轴承一样,具有很深的轴承滚道沟,轴承滚道和球之间的配合度极高。

 

不锈钢轴承的材质

在具有腐蚀性的介质中工作的轴承,多采用不锈钢制造,一般在氧化性介质中,如海水、淡水、水蒸气和潮湿环境中工作的轴承,或在一定浓度的酸或碱性介质中工作的轴承,可采用不锈钢(9Cr18,9Cr18Mo)制轴承套圈和滚动体,用OCr19Ni9或1Cr18Ni9等奥化体不锈钢做保持架;

若在环境温度较高的腐蚀性介质中工作,轴承套圈和滚动体材料多为高温不锈钢轴承钢(Cr14Mo4);对于尺寸较大的耐腐蚀轴承,则多采用1Cr13,2Cr13或3Cr13等半马氏体和马氏体不锈钢,经表面氮化处理后制成,保持架应用不锈钢或皱青铜等实体保持架。

不锈钢材料在不锈钢轴承中的应用:SUS304,SUS316,SUS316L:奥氏体不锈钢轴承中的内外环,球,保持架,铆钉,轴承坐,顶丝,防尘盖,密封圈骨架。

马氏体不锈钢轴承中的保持架,铆钉,轴承坐,顶丝,防尘盖,密封圈骨架。

SUS440C,SUS440B:马氏体不锈钢轴承中的内外环,球。

作为标准结构的不锈钢轴承,套圈及滚动体材料采用SUS440C(9Cr18Mo或9Cr18)经真空淬回火处理,保持架及密封圈骨架材料采用SUS304或SUS1316,精度达ISO标准ABEC-5,振动等级23组。

 

奥氏体不锈钢

耐腐蚀性:具有不锈性和耐蚀性。随Cr量增加,耐硝酸等氧化性酸腐蚀和高温抗氧化性,硫化性能提高。随Ni量提高,耐氯化物应力腐蚀性能和耐还原性酸的性能增加。随C降低,或加入稳定化元素,钢的耐晶间腐蚀性能获得改善。随Mo量的增加,钢的耐还原性酸和耐孔蚀,缝隙腐蚀性能增加。钢中含Cu,特别是Mo,u复合,钢的耐硫酸性能有明显改善,含Si~4%时,可耐发烟硝酸腐蚀。降低一些钢中杂质元素C,Si,p,Ti等含量,可作为硝酸级,尿素级不锈钢使用。

力学及物理性能:具有强-韧一塑性的良好配合,低温韧性极佳,可作为低温钢使用。随钢中C量的降低,钢的强度稍有下降(一般低碳钢比碳高者低29.4~49MPa)随冷变形量的增加,钢的强度,弹性提高钢中含N时,钢的强度增加。Cr-Mn奥氏体不锈钢由于Mn,N加入的强化作用,强度较Cr-Ni奥氏体钢高约30%,且塑,韧性仍佳。此类钢多为无磁性,故可作为无磁钢使用。

 

马氏体不锈钢

耐腐蚀性:马氏体铬不锈钢具有不锈性,耐弱介质腐蚀,随Cr量提高,Mo的加入耐蚀性增加,随含C量提高,耐蚀性下降,随硬度增加,耐硫化氢应力腐蚀敏感性提高。马氏体铬镍不锈钢具有不锈性,含Cr17%时,耐蚀性与18-8相近或稍低。

力学及物理性能:马氏体铬不锈钢随含C量增加,钢的强度,硬度提高,最高可达RC60以上,钢的耐磨性好,但韧性差。含Mo,v时,钢的强度提高。含少量Ni时,钢的强-韧性配合好。此类钢有脆性转变温度,有磁性,密度小,抗震性好,弹性模量稍低于碳钢。马氏体铬镍不锈钢具有高强度(os不小于9800MPa)和高硬度(RC不小于36),具有较高的强度重量比。

 

不锈钢轴承的优点

不锈钢轴承一般用在有盐水和腐蚀性的地方,提高轴承的承载能力和热转移作用。使轴承有很好的耐腐蚀功能。不锈钢轴承广泛运用于食品机械(食品加工机械),渔轮(单向轴承),淋浴房滑轮(袖珍不锈钢轴承),光学仪器,水泵,电机(马达),医疗设备,纺织机械,印刷机械,无尘车间及直接接触碱性和酸性溶液的机械。可以在水下使用(被称为"水下轴承")。

1、优异的耐腐蚀性:不锈钢轴承不易生锈,具有较强的耐腐蚀性。

2、可水洗:不锈钢轴承可以洗下来没有不必重新润滑油,以防止生锈。

3、可以运行在液体:由于所用的材料,我们可以运行在液体中的轴承和轴承座。

4、枯竭速度较慢:AISI 316不锈钢,不需要油或油脂防腐蚀保护。因此,如果速度和负载低,是无需进行润滑。

5、卫生:不锈钢自然干净,不腐蚀。

6、高耐热能力:不锈钢轴承装有高温聚合物笼或没有在一个完整的补结构的笼子,可以运行在较高的温度范围为180°F至1000°F(需配耐高温油脂)。

 

不锈钢为什么会生锈?

不锈钢为什么也生锈?当不锈钢管表面出现褐色锈班(点)的时候,人们大感惊奇:认为"不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题"。其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力一即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力一即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀,不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种:

1、不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。

2、不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。

3、不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。

4、在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀.

 

造成轴承断裂的原因

不锈钢轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂。应当指出,轴承在制造过程中,对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在,今后仍必须加强控制。但一般来说,通常出现的不锈钢轴承断裂失效大多数为过载失效。

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