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滚柱轴承用钢SCR420\SNCM420渗碳淬火钢
汽车传动系统承受大负荷的部件和其他产业使用的轴承,多数是经渗碳处理或碳氮共渗处理的SCR420和SCM420钢制作的滚柱轴承。在轴承中出现了由于异物混入润滑系统和转动体与轨道轮之间相对滑动导致的表面起点型剥离现象。其发生机制是,由于轨道表面的异物压痕形成的应力集中和因滑动在轨道表面产生的切向力导致在轨道表面内非金属夹杂物周围产生表面损伤。由于这类剥离现象的剥离起点在表面,所以容易进行破坏过程的可视化,并且已经在剥离模型的基础上研究出防止这类剥离现象发生的材料措施和热处理措施,因此近来这方面没有出现大的技术变化。此外,滚柱轴承也出现了与前述的滚珠轴承同样的白色组织导致的剥离现象,目前正在按与滚珠轴承同样的思路进行防止措施的研究。
铁路车辆车轴用滚柱轴承采用的材料是经渗碳淬火处理的SNCM420或与之相当的钢号。日本新干线已作为减轻环境负荷效果良好的长距离运输手段的样板,目前在世界许多国家都以新干线为标准采用超高速铁路的运输方式。超高速铁路车辆轴承是高度重视寿命可靠性的部件,十分重视轴承以非金属夹杂物为起源的剥离现象的防止措施。但是应当注意的是,与汽车的滚柱轴承不同,铁路车辆滚柱轴承尺寸大(外径250mm左右)。在这种情况下,由于可能发生转动疲劳损伤的体积(称为危险体积)大,因此,在钢材的非金属夹杂物的检查方法上,目前正在进行用涵盖整个检查体积的超声波探伤法代替ASTM法和JIs点算法的显微镜检查方法的研究。
大型轴承主要用于轧钢设备和风力发电设备。随着世界钢产量的增加和对利用自然能源的期待,轧机制造业和风力发电机制造业成为轴承钢市场发展的领域。在技术研究方面,与上述铁路车辆滚柱轴承一样,必须考虑大危险体积的问题,也在期待超声波探伤的使用。为保证轴承钢芯部的韧性并考虑到质量效应,目前,大型轴承采用的轴承钢是含Ni量为3%以上的合金元素较多的新开发钢和SNCM815钢。从对资源枯竭的担心和降低成本的角度考虑,正期待着开发出节省合金型大型轴承用钢。