шіванія.
Вплив сірки на властивості шарикопідшипникової стали неоднозначно.
Негативний вплив позначається в зниженні стійкості проти стирання і втомному руйнуванні при виході на робочу поверхню сульфідів.
Однак утворення сульфідної оболонки навколо сульфідних включень при достатньому вмісті сірки зменшує вплив цих включень на концентрацію напружень і внаслідок цього підвищує опір втоми. Зі збільшенням відношення концентрації сірки до концентрації кисню стійкість підшипників зростає. Цьому сприяють і поліпшення якості поверхні внаслідок того, що сірка покращує оброблюваність стали [2].
У більшості випадків підшипники кочення працюють при малих динамічних навантаженнях, що дозволяє виготовляти їх з порівняно тендітних високовуглецевих сталей після наскрізної гарту і низького відпустки.
У деяких областях застосування підшипників від них потрібна підвищена динамічна міцність, що змушує застосовувати високоотпущенние стали з поверхневою загартуванням або Цементовані сталі.
Навантаження, сприйнята підшипником кочення, передається через тіла кочення - кульки або ролики, розділені сепаратором. У точках дотику тіл кочення з кільцями виникають контактні напруги, що викликають локальні деформації, в результаті яких утворюються контактні майданчики, в загальному випадку мають форму еліпса, в приватних же випадках - це коло чи смужка. Тиску на контактній площадці, випробовувані деталями підшипника при роботі, дуже великі і доходять зазвичай до 200 МПа, а у важконавантажених підшипників - до 4000 МПа [1].
Підвищення суми легуючих в підшипникових сталях до 5% і вище може бути виправдано тільки у випадках особливих експлуатаційних умов (корозійна середу, підвищені робочі температури та ін.), так як воно призводить до збільшення витрат на оброблюваність і зниження довговічності в порівнянні з тими ж показниками традиційних підшипникових сталей.
Зміна змісту складових сталь легуючих елементів надає різний вплив на властивості підшипників. Добавка молібдену робить позитивний вплив на довговічність підшипників.
Багатьма авторами було доведено сприятливий вплив підвищеного вмісту сірки (до 0,15%) на довговічність і оброблюваність підшипникових сталей, хоча стали з таким вмістом сірки поки не застосовуються.
У підшипникових сталях, отриманих за звичайною технологією, міститься близько 0,005% О2, 0,01 ... 0,02% N2, 0,0001 ... 0,0005% Н2. Кисень знаходиться у вигляді оксидів і його кількість залежить від технології розкислення. При вакуумуванні вміст кисню зменшується до 0,002%, а при ВДП - до 0,001%.
Водень негативно впливає на якість сталі з огляду на те, що зниження розчинності його при зниженні температури металу викликає підвищені локальні тиску в металі, що призводять до утворення флокенов.
При дослідженні підшипникових сталей встановлено негативний вплив підвищених змістів азоту та суми азоту і кисню на довговічність підшипників.
мікропористими може призводити до утворення питтинга і зниження довговічності підшипника.
Неметалічні включення в підшипникових сталях є концентраторами напружень і можуть у деяких випадках бути причиною появи мікротріщин, що утворюються від підвищеної концентрації мозаїчних напруг, різкого охолодження при загартуванню та ін. У загальному ж випадку намагаються, щоб неметалеві включення мали глобулярную форму.
Найбільш згубний вплив на якість підшипників надають включення оксидів і нітридів алюмінію.
В даний час найбільш повно задовольняють вимогам щодо вмісту шкідливих включень сталі, вироблені методами еШП і ВДП.
Підшипникова сталь ШХ4 йде на виготовлення великогабаритних кілець шаріко- і роликопідшипників зі стінками товщиною більше 15 мм; ролики діаметром більше 30 мм (кілець залізничних підшипників). Прожарюється на велику глибину. Сталь володіє високою твердістю, зносостійкістю і опором контактної втоми. До стали пред'являються високі вимоги щодо змісту неметалічних включень, так як вони викликають передчасне втомне руйнування. Неприпустима також карбідним неоднорідність. Тому до сталі даної марки пред'являються досить жорсткі вимоги: виплавка сталі виробляється в дуговій сталеплавильній печі на вуглецевої шихті з повним окисленням по судженим внутризаводским межам хімічного складу сталі, призначати на ЕШП метал з граничним вмістом елементів хімічного складу, крім випадків, передбачених звужених меж можна.
Дана марка працює в сільнонагруженних умовах, тому повинна володіти високою міцністю, пластичністю. З метою досягнення цих та інших властивостей стали її призначають на ЕШП. На даному етапі необхідно:
