Các yêu cầu cơ bản đối với vật liệu của ổ trục chéo phụ thuộc phần lớn vào hiệu suất làm việc của ổ trục. Việc vật liệu được lựa chọn để chế tạo ổ lăn chéo có phù hợp hay không sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và tuổi thọ của nó. Nói chung, các dạng hư hỏng chính của vòng bi lăn chéo là nứt do mỏi dưới ứng suất xen kẽ và mất độ chính xác của vòng bi do ma sát và mài mòn. Ngoài ra, còn có các vết nứt, vết lõm, rỉ sét và các nguyên nhân khác gây ra hư hỏng bất thường cho ổ trục. Vì vậy, vật liệu chế tạo ổ lăn chéo phải đáp ứng mọi yêu cầu của ổ lăn chéo. Vậy vật liệu của ổ lăn chéo cần có những đặc tính gì?
1. Khả năng chống mài mòn cao
Khi ổ lăn chéo làm việc bình thường, ngoài ma sát lăn còn có ma sát trượt. Các bộ phận chính xảy ra ma sát trượt là bề mặt tiếp xúc giữa con lăn và mương, bề mặt tiếp xúc giữa con lăn và khối đệm, giữa khối đệm và các gân dẫn hướng của ống sắt, v.v. vòng bi lăn gây ra sự mài mòn của các bộ phận ổ trục. Nếu khả năng chống mài mòn của thép ổ trục kém, ổ trục chéo sẽ sớm mất độ chính xác do mòn hoặc giảm độ chính xác khi quay, điều này sẽ làm tăng độ rung của ổ trục và giảm tuổi thọ của nó. Vì vậy, thép chịu lực phải có khả năng chống mài mòn cao.
2. Độ cứng phù hợp
Độ cứng của ổ lăn chéo cũng rất quan trọng. Độ bền mỏi tiếp xúc của vật liệu, khả năng chống mài mòn và độ đàn hồi cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục chéo. Độ cứng của ổ trục thường được xác định theo tình trạng chung của phương pháp và kích thước chịu tải của ổ trục, kích thước ổ trục và độ dày thành. Độ cứng của thép dùng cho ổ trục chéo phải phù hợp, quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục.
3. Độ bền mỏi tiếp xúc cao
Dạng hư hỏng vòng bi thông thường là hư hỏng do mỏi tiếp xúc. Trong trạng thái hoạt động của ổ trục chéo, các phần tử lăn lăn giữa các rãnh của vòng trong và vòng ngoài của ổ trục, và bộ phận tiếp xúc phải chịu tải trọng xen kẽ định kỳ. Dưới tác động lặp đi lặp lại của ứng suất xen kẽ định kỳ, hiện tượng nứt do mỏi xảy ra trên bề mặt tiếp xúc. Độ rung và tiếng ồn của ổ trục tăng lên, nhiệt độ làm việc tăng mạnh và cuối cùng ổ trục bị hỏng. Đây là những tình trạng xảy ra khi ổ trục chéo bắt đầu bong ra. Hình thức hư hỏng này là hư hỏng do mỏi tiếp xúc. Vì vậy, thép làm vòng bi lăn chéo phải có độ bền mỏi tiếp xúc cao.
4. Giới hạn đàn hồi cao
Khi ổ trục chịu tải lớn thì áp suất tiếp xúc quá lớn. Trong vòng bi lăn chéo, biến dạng dẻo sẽ xảy ra dưới ứng suất tiếp xúc cao, làm mất độ chính xác của vòng bi hoặc vết nứt bề mặt, do đó thép ổ trục phải có giới hạn đàn hồi cao.
Năm, hiệu suất quá trình tốt
Các bộ phận của ổ lăn chéo trải qua nhiều quá trình gia công nóng và lạnh. Điều này đòi hỏi thép chịu lực phải có các đặc tính xử lý tốt, chẳng hạn như đặc tính tạo hình nóng và lạnh, đặc tính cắt, mài và đặc tính xử lý nhiệt, v.v., để đáp ứng nhu cầu quy mô lớn, tốc độ cao, chi phí thấp, và sản xuất vòng bi chất lượng cao.
6. Độ bền va đập nhất định
Nhiều vòng bi lăn chéo sẽ phải chịu một tải trọng va đập nhất định trong quá trình sử dụng nên thép ổ trục bắt buộc phải có độ bền nhất định để đảm bảo ổ trục không bị hư hỏng do va đập. Đối với các vòng bi chịu tải trọng va đập lớn, chẳng hạn như vòng bi máy cán, vòng bi đường sắt, v.v., vật liệu bắt buộc phải có độ bền va đập và độ bền đứt gãy tương đối cao. Một số vòng bi này sử dụng quy trình xử lý nhiệt làm nguội bainite và một số sử dụng vật liệu thép được cacbon hóa. Đảm bảo rằng các vòng bi này có độ bền va đập tốt.
Bảy, hiệu suất chống gỉ tốt
Vòng bi lăn chéo có nhiều quy trình sản xuất và chu kỳ sản xuất dài. Một số bộ phận bán thành phẩm hoặc thành phẩm cần được bảo quản lâu dài trước khi lắp ráp. Vì vậy, các bộ phận ổ trục dễ bị rỉ sét nhất định trong quá trình sản xuất hoặc trong quá trình bảo quản thành phẩm. , không phải trong không khí ẩm ướt. Vì vậy thép chịu lực bắt buộc phải có khả năng chống gỉ tốt.
Tám, ổn định kích thước tốt
Vòng bi lăn chéo là bộ phận cơ khí chính xác và độ chính xác của chúng được đo bằng micron. Trong quá trình bảo quản và sử dụng lâu dài, kích thước ổ trục sẽ thay đổi do thay đổi cấu trúc bên trong hoặc ứng suất, dẫn đến mất độ chính xác của ổ trục. Do đó, để đảm bảo độ chính xác về kích thước của ổ trục, thép chịu lực phải có độ ổn định kích thước tốt.
Ngoài ra, đối với vòng bi lăn có rãnh được sử dụng trong điều kiện làm việc đặc biệt, ngoài các yêu cầu cơ bản nêu trên, thép được sử dụng còn phải có các yêu cầu về hiệu suất đặc biệt tương ứng, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt độ cao, hiệu suất tốc độ cao, chống ăn mòn và hiệu suất chống từ tính.
