Quali sono gli acciai con cuscinetti a sfera per scanalature profonde comuni

Come uno dei tipi più comuni di cuscinetti a rotolamento, cuscinetti a sfera per scanalature profonde sono ampiamente utilizzati in vari campi meccanici come motori, automobili, elettrodomestici e attrezzature di trasmissione industriali. La sua stabilità delle prestazioni, vita e affidabilità dipendono in gran parte dal materiale in acciaio utilizzato per il cuscinetto. Diversi ambienti di utilizzo, condizioni di carico e requisiti di durata hanno presentato diversi requisiti tecnici per la selezione dell'acciaio per cuscinetti.

Acciaio con cuscinetto di cromo ad alto contenuto di carbonio GCR15
GCR15 è attualmente l'acciaio cuscinetto più utilizzato in Cina e persino nel mondo. I suoi corrispondenti voti internazionali sono AISI 52100 (USA), 100cr6 (Europa), ecc. Questo acciaio contiene circa l'1,0% di carbonio e l'1,5% di cromo ed è un acciaio in lega ad alto rischio di carbonio.
Proprietà materiali
Durezza estremamente elevata (HRC 60 ~ 64)
Ottima resistenza alla fatica
Buona intensurabilità e prestazioni di trattamento termico stabile
Forte resistenza all'usura della superficie
Scenari di applicazione
Adatto per la maggior parte delle applicazioni industriali standard, tra cui motori generali, pompe industriali, cambi, compressori, ecc.
Fattori limitanti
Scarsa resistenza alla corrosione
Sensibile alle condizioni di lubrificazione
Non è adatto per un ambiente ad alta temperatura o altamente corrosivo

Acciaio cuscinetto inossidabile (come AISI 440C)
AISI 440C è un acciaio inossidabile martensitico con un alto contenuto di cromo (circa il 16%~ 18%) e un contenuto di carbonio medio, che combina elevata durezza con una buona resistenza alla corrosione.
Proprietà materiali
La durezza può raggiungere sopra HRC 58
Eccellente resistenza alla corrosione
Può resistere alla luce a carichi medi
Stabilità dimensionale buona
Scenari di applicazione
Ampiamente utilizzato in macchinari alimentari, attrezzature mediche, attrezzature marine, ambiente chimico e motori utilizzati in ambienti umidi e ad alta umidità.
Fattori limitanti
La resistenza alla fatica è leggermente inferiore a GCR15
Costo più elevato
Il processo di trattamento termico è complicato e soggetto a crepe

Acciaio inossidabile estinto (come AISI 420)
L'acciaio inossidabile AISI 420 è un altro acciaio inossidabile cuscinetto comune. Rispetto a 440C, ha un contenuto di carbonio inferiore e una migliore elaborabilità e tenacità.
Proprietà materiali
Buona resistenza alla corrosione
Resistenza a media resistenza e usura
Più adatto per occasioni che richiedono resistenza all'umidità ma a basso requisiti di carico
Scenari di applicazione
Comunemente usato in situazioni di carico a bassa velocità, come piccoli elettrodomestici, pompe per acqua, semplici attrezzature industriali, ecc.
Fattori limitanti
La durezza e la resistenza alla fatica sono inferiori a 440c
Non è adatto a condizioni ad alto carico e ad alta velocità

Acciaio inossidabile ad alto azoto (come AISI 14CR14N)
L'acciaio inossidabile ad alta azoto è un materiale emergente al cuscinetto ad alte prestazioni negli ultimi anni. Migliora la contraddizione tra la durezza e la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile tradizionale introducendo azoto (sostituendo parte del carbonio).
Proprietà materiali
Elevata resistenza alla corrosione
Durezza medio -alta
Forte resistenza alla cornice
Migliore resistenza alla corrosione ionica di cloruro
Scenari di applicazione
Utilizzato principalmente in settori speciali che richiedono una resistenza alla corrosione estremamente elevata, come attrezzature mediche, attrezzature aerospaziali e ingegneria marina.
Fattori limitanti
Costo materiale elevato
Difficoltà nella lavorazione
Processo di trattamento termico complesso

Acciaio carburoso estinto (come 20cr, 20crmnti)
Sebbene non sia comune nella maggior parte dei cuscinetti di precisione, l'acciaio carburoso ha ancora un importante valore dell'applicazione in alcune condizioni di lavoro che richiedono resistenza all'impatto.
Proprietà materiali
Lo strato esterno può ottenere un'elevata durezza e il nucleo mantiene la durezza
Buona resistenza all'impatto
Più adatto per le strutture dei cuscinetti di attrezzature a bassa velocità grandi o cariche
Scenari di applicazione
Applicabile a cuscinetti a sfera di scanalature profonde di grandi dimensioni o componenti di cuscinetti combinati in macchinari pesanti, attrezzature metallurgiche e attrezzature minerarie.
Fattori limitanti
Alti costi di produzione
Difficile controllare lo spessore dello strato carburoso
Requisiti di elaborazione di precisione elevata di superficie
Materiali in ceramica (come nitruro di silicio Si₃n₄)
Sebbene non sia un materiale "in acciaio" tradizionale, i materiali a sfere in ceramica stanno diventando sempre più comuni nei cuscinetti a sfera di scanalature profonde, specialmente nei cuscinetti ceramici ibridi (anelli in acciaio).
Proprietà materiali
Durezza ultra-alta, densità estremamente bassa
Eccellente resistenza ad alta temperatura e prestazioni di isolamento elettrico
Coefficiente di attrito estremamente basso e tasso di espansione termica
Scenari di applicazione
Scenari di applicazione con requisiti di prestazioni estremamente elevate in mandrini ad alta velocità, attrezzature aerospaziali, motori ad alta velocità e strumenti di precisione.
Fattori limitanti
Costo estremamente elevato
Requisiti di assemblaggio estremamente elevati, soggetti a cracking a bordo
Sensibile ai carichi di impatto