К подшипниковым сталям предъявляются высокие требования в основном по твердости, износостойкости и пределу усталости. Эти требования обеспечиваются сочетанием оптимального химического состава и термической обработки на необходимую твердость. Для шарикоподшипниковых сталей общего назначения (типа ШХ15) твердость после термообработки обычно составляет 60-64 HRC (закалка + низкий отпуск 150 - 190°C, 1,5-2 часа).
Кроме этого, часто к подшипниковым сталям предъявляются требования по минимальному содержанию неметаллических включений и карбидной ликвации, которые могут вызывать преждевременную поломку изделия.
Кроме закалки и отпуска, для сталей, от которых требуется размерная стабильность, применяют обработку холодом при -80°C.
Большинство шарикоподшипниковых сталей содержат в структуре хром, который способствует образованию карбидов. Благодаря этому повышается твердость и износостойкость шариков и роликов. Хромистая сталь, например ШХ15, после закалки и низкого отпуска будет иметь в структуре низкоотпущенный мартенсит и небольшое количество карбидов.
Марки подшипниковых сталей
Стали для подшипников подразделяются на стали общего назначения (ШХ15, ШХ20СГ), стали работающие в условиях агрессивных сред (95Х18) и стали для подшипников, работающих при динамических нагрузках (20Х18Н4А, 20Х18Н4ВА, 18ХГТ). Последняя группа сталей упрочняется цементацией на слой 0,8 - 3,5 мм. и иногда дополнительно подвергается наклепу поверхности, который позволяет повысить усталостные характеристики стали.
Маркировка сталей для подшипников
Стали 20Х18Н4А, 20Х18Н4ВА, 18ХГТ, 95Х18 маркируются, как все конструкционные стали.
В сталях группы ШХ, буква Ш показывает, что это шарикоподшипниковая сталь, а буква Х с последующими цифрами обозначают содержание хрома. Так, например, в стали ШХ15 содержится около 1,5%Cr (1.3 - 1.65%Cr по ГОСТ 801-78). Все стали этой группы содержат примерно 1% углерода. По тому же ГОСТ 801-78, химический состав этих сталей выглядит следующим образом
Кроме хрома в маркировке могут указываться кремний и марганец - ШХ15СГ, ШХ20СГ (см. химсостав по ГОСТу).
Подшипниковые стали, полученные специальными методами выплавки, дополнительно обозначают через дефис в конце наименования марки следующими буквами:
Ш - электрошлаковый переплав (ШХ15СГ-Ш). Встречается обозначение ДШ - двойной переплав
В - внепечная обработка с вакуумированием
ПВ - прямое восстановление
