Materiali za kotalne ležaje vključujejo materiale za dele in kletke kotalnih ležajev, zakovice in druge pomožne materiale.

Kotalni ležaji in njihovi deli so večinoma iz jekla.Jekla za kotalne ležaje so običajno visokoogljično kromirano jeklo in karburizirano jeklo.Z razvojem sodobne znanosti in tehnologije ter vse večjo uporabo kotalnih ležajev postajajo zahteve za ležaje vedno višje, kot so visoka natančnost, dolga življenjska doba in visoka zanesljivost.Za nekatere ležaje za posebne namene se od ležajnega materiala zahteva tudi odpornost na visoke temperature, odpornost proti koroziji, nemagnetnost, odpornost na ultra nizke temperature in odpornost na sevanje.Poleg tega ležajni materiali vključujejo tudi zlitine, neželezne kovine in nekovinske materiale.Poleg tega se ležaji iz keramičnih materialov zdaj uporabljajo v lokomotivah, avtomobilih, podzemnih železnicah, letalstvu, vesolju, kemikalijah in drugih področjih.

Osnovne zahteve za kotalne ležaje glede materialov so v veliki meri odvisne od delovne zmogljivosti ležaja.Ustrezna izbira materialov za kotalne ležaje bo močno vplivala na njihovo delovanje in življenjsko dobo.Na splošno sta glavni obliki okvare kotalnih ležajev utrujenost zaradi lomljenja pod delovanjem izmenične napetosti in izguba natančnosti ležaja zaradi trenja in obrabe.Poleg tega obstajajo tudi razpoke, vdolbine, rja in drugi razlogi, ki povzročajo neobičajne poškodbe ležaja.Zato morajo imeti kotalni ležaji visoko odpornost na plastično deformacijo, manjše trenje in obrabo, dobro natančnost vrtenja, dobro dimenzijsko natančnost in stabilnost ter dolgo življenjsko dobo ob utrujenosti kontakta.Veliko lastnosti določajo materiali in postopki toplotne obdelave.

Ker so osnovne zahteve za materiale kotalnih ležajev določene z obliko poškodbe ležajev, morajo imeti materiali, potrebni za izdelavo kotalnih ležajev, po določeni toplotni obdelavi v nadaljnjem postopku naslednje lastnosti:

a Visoka kontaktna utrujenost

Odpoved zaradi kontaktne utrujenosti je glavna oblika normalne odpovedi ležajev.Ko kotalni ležaj deluje, se kotalni elementi kotalijo med dirkalnimi stezami notranjega in zunanjega obroča ležaja, kontaktni del pa nosi periodične izmenične obremenitve, ki lahko dosežejo več sto tisočkrat na minuto.Pod ponavljajočim se delovanjem periodičnih izmeničnih obremenitev pride do utrujenostnega luščenja kontaktne površine.Ko se kotalni ležaj začne luščiti, bo to povzročilo tresenje ležaja in povečanje hrupa, delovna temperatura pa bo močno narasla, kar bo povzročilo poškodbo ležaja.Ta vrsta poškodbe se imenuje kontaktna utrujenost.Zato mora jeklo za kotalne ležaje imeti visoko kontaktno utrujenost.

b Visoka odpornost proti obrabi

Ko kotalni ležaj deluje normalno, ga poleg kotalnega trenja spremlja tudi drsno trenje.Glavni deli drsnega trenja so: kontaktna površina med kotalnim elementom in tekalno stezo, kontaktna površina med kotalnim elementom in žepom kletke, med kletko in vodilnim rebrom obroča ter končna površina valja in vodilo obroča Počakajte med stranskimi stenami.Obstoj drsnega trenja v kotalnih ležajih neizogibno povzroči obrabo ležajnih delov.Če je odpornost proti obrabi ležajnega jekla slaba, bo kotalni ležaj predčasno izgubil svojo natančnost zaradi obrabe ali zmanjšal natančnost vrtenja, kar bo povečalo vibracije ležaja in skrajšalo njegovo življenjsko dobo.Zato je potrebno, da ima ležajno jeklo visoko odpornost proti obrabi.

c visoka meja elastičnosti

Ko kotalni ležaj deluje, ker je kontaktna površina med kotalnim elementom in tekalno stezo obroča majhna, je kontaktni tlak kontaktne površine zelo velik, ko je ležaj pod obremenitvijo, zlasti v pogojih velike obremenitve.Da bi preprečili čezmerno plastično deformacijo pod visoko kontaktno obremenitvijo, izgubo natančnosti ležaja ali površinske razpoke, mora imeti ležajno jeklo visoko mejo elastičnosti.

d Ustrezna trdota

Trdota je eden od pomembnih kazalcev kotalnih ležajev.Je tesno povezan z utrudljivostjo materiala v stiku, odpornostjo proti obrabi in mejo elastičnosti ter neposredno vpliva na življenjsko dobo kotalnih ležajev.Trdota ležaja je običajno določena s splošno situacijo načina in velikosti ležaja, velikosti ležaja in debeline stene.Trdota jekla kotalnih ležajev mora biti ustrezna, prevelika ali premajhna bo vplivala na življenjsko dobo ležaja.Kot vsi vemo, so glavni načini odpovedi kotalnih ležajev poškodbe zaradi kontaktne utrujenosti in izguba natančnosti ležaja zaradi slabe odpornosti proti obrabi ali dimenzijske nestabilnosti;če ležajni deli nimajo določene stopnje žilavosti, bodo zaradi velikih udarnih obremenitev nastali zaradi krhkega loma.Uničenje ležaja.Zato je treba trdoto ležaja določiti glede na specifično situacijo ležaja in način poškodbe.Za izgubo natančnosti ležaja zaradi utrujenosti ali slabe odpornosti proti obrabi je treba izbrati večjo trdoto za nosilne dele;za ležaje, ki so izpostavljeni večjim udarnim obremenitvam (kot so valjarne: ležaji, železniški ležaji in nekateri avtomobilski ležaji itd.), jih je treba ustrezno zmanjšati Trdota je potrebna za izboljšanje žilavosti ležaja.

e določena udarna žilavost

Mnogi kotalni ležaji bodo med uporabo izpostavljeni določeni udarni obremenitvi, zato mora imeti ležajno jeklo določeno stopnjo žilavosti, da se zagotovi, da se ležaj ne poškoduje zaradi udarca.Za ležaje, ki prenesejo velike udarne obremenitve, kot so valjčni ležaji, železniški ležaji itd., morajo imeti materiali relativno visoko udarno žilavost in lomno žilavost.Nekateri od teh ležajev uporabljajo postopek toplotne obdelave z bainitom, nekateri pa uporabljajo karburizirane jeklene materiale.Zagotovite, da imajo ti ležaji večjo odpornost na udarce in žilavost.

f Dobra dimenzijska stabilnost

Kotalni ležaji so natančni mehanski deli, njihova natančnost pa se izračuna v mikrometrih.V procesu dolgotrajnega shranjevanja in uporabe bodo spremembe v notranji organizaciji ali spremembe napetosti povzročile spremembo velikosti ležaja, kar bo povzročilo izgubo natančnosti ležaja.Zato mora imeti ležajno jeklo dobro dimenzijsko stabilnost, da bi zagotovili dimenzijsko natančnost ležaja.

g Dobra odpornost proti rji

Kotalni ležaji imajo veliko proizvodnih procesov in dolg proizvodni cikel.Nekatere polizdelke ali končne dele je treba pred montažo hraniti dlje časa.Zato so ležajni deli nagnjeni k določeni stopnji korozije med proizvodnim procesom ali med skladiščenjem končnih izdelkov.V vlažnem zraku je.Zato mora imeti ležajno jeklo dobro odpornost proti rji.

h Dobra zmogljivost postopka

V proizvodnem procesu kotalnih ležajev morajo njegovi deli skozi več postopkov hladne in vroče obdelave.To zahteva, da ima ležajno jeklo dobre procesne lastnosti, kot so lastnosti hladnega in vročega oblikovanja, rezanja, brušenja in toplotne obdelave itd., da zadosti potrebam mase kotalnih ležajev, visoke učinkovitosti, nizkih stroškov in visokokakovostne proizvodnje .

Poleg tega je treba za ležaje, ki se uporabljajo v posebnih delovnih pogojih, poleg zgoraj omenjenih osnovnih zahtev predložiti ustrezne posebne zahteve glede učinkovitosti uporabljenega jekla, kot so odpornost na visoke temperature, zmogljivost pri visokih hitrostih, odpornost proti koroziji in antimagnetna učinkovitost.