Stale łożyskowe – charakterystyka i zastosowanie
Stale łożyskowe to specjalistyczne materiały wykorzystywane do produkcji elementów łożysk, takich jak kulki, pierścienie, wałki i walce. Ze względu na swoje unikalne właściwości, muszą one spełniać szereg wymagań technicznych, takich jak wysoka twardość, odporność na ścieranie, wytrzymałość oraz zdolność do pracy w ekstremalnych warunkach, takich jak wysokie obciążenia, temperatury czy środowiska korozyjne.
Skład chemiczny
Typowe stale łożyskowe należą do grupy stali wysokowęglowych, często stopowych, chromowych. Charakteryzują się składem chemicznym zbliżonym do stali narzędziowych, co zapewnia im doskonałe właściwości mechaniczne i trwałość. Chrom w składzie stali pełni kluczową rolę, poprawiając odporność na korozję, twardość i trwałość materiału. W przypadku bardziej wymagających zastosowań dodawane są inne pierwiastki stopowe, takie jak molibden, wanad, mangan czy krzem.
Gatunki stali łożyskowych i ich zastosowanie
- ŁH15 (100Cr6, 100CrMo7, 102CrMo6):
- Stosowany do produkcji kulek o średnicy do 30 mm.
- Dzięki wysokiej zawartości węgla i chromu, materiał ten zapewnia doskonałą odporność na ścieranie i wysoką twardość.
- Typowe zastosowania obejmują standardowe łożyska kulkowe i wałeczkowe.
- ŁH15SG (1,3520):
- Używany do wyrobu kulek i wałków o średnicy powyżej 30 mm oraz pierścieni o grubości ścianki ponad 15 mm.
- W składzie chemicznym, oprócz chromu, zawiera również krzem (S) i mangan (G), które zwiększają wytrzymałość i odporność na zużycie.
- H18 (stal nierdzewna):
- Zalecana do produkcji łożysk narażonych na działanie korozji.
- Doskonała do zastosowań w środowiskach wilgotnych, chemicznych czy narażonych na zmienne temperatury.
- 20H2N4A:
- Stosowana do produkcji łożysk specjalnych, takich jak duże łożyska wałkowe o średnicach od 500 mm do 2000 mm.
- Wysoka zawartość węgla, chromu i dodatki niklu zapewniają wytrzymałość na zmęczenie i stabilność w dużych obciążeniach.
- Stale chromowo-molibdenowo-wanadowe:
- Wykorzystywane do łożysk pracujących w wysokich temperaturach, od 400 do 500°C.
- Odporność na wysokie temperatury oraz zachowanie twardości sprawia, że są idealne do zastosowań w przemyśle lotniczym, energetycznym czy hutniczym.
- Stale szybkotnące:
- Stosowane w przypadku ekstremalnych wymagań termicznych, szczególnie w środowiskach o dużych obciążeniach dynamicznych i temperaturach powyżej 500°C.
Oznaczenia stali łożyskowych
System oznaczania stali łożyskowych jest precyzyjny i odzwierciedla ich skład oraz właściwości:
- Ł – oznacza stal łożyskową.
- H – wskazuje na obecność chromu jako głównego składnika stopowego.
- 15 – oznacza zawartość 1,5% chromu.
- S i G – dodatkowe oznaczenia wskazujące na zawartość krzemu (S) oraz manganu (G).
Przykład: Stal ŁH15SG jest wysokowęglową stalą chromową z dodatkiem krzemu i manganu, co czyni ją szczególnie odporną na ścieranie i zmienne obciążenia.
Stale łożyskowe odgrywają podstawową rolę w produkcji elementów łożysk, zapewniając ich trwałość i niezawodność w różnych warunkach pracy. Wybór odpowiedniego gatunku stali zależy od wymagań aplikacyjnych, takich jak rozmiar, obciążenia, środowisko pracy czy temperatura. Dzięki odpowiednio dobranym składnikom chemicznym i specjalnym procesom obróbki cieplnej, stale te spełniają nawet najbardziej rygorystyczne normy jakościowe, gwarantując niezawodność łożysk przez długi czas.
ŁH15 – stal chromowa (100Cr6, 100CrMo7, 1.3505,102Cr6,1.2067)
ŁH15SG – stal chromowo-krzemowo-manganowa (100crMnSi6-4, 1.3520)
Pozostałe stale konstrukcyjne stopowe
stal konstrukcyjna stopowa do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa
stal konstrukcyjna stopowa łożyskowa
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa