Tendències de desenvolupament de materials de rodaments
In rodament de rodetsLa fabricació i les propietats del material determinen directament la vida útil, la fiabilitat i les condicions de funcionament aplicables del rodament. Actualment, les peces dels rodaments encara estan fetes principalment d'acer de crom amb alt contingut en carboni, com ara el GCr15 i el GCr15SiMn comuns. En els darrers anys, amb el desenvolupament d'equips cap a velocitats més altes, càrregues més pesades, temperatures més altes i condicions de funcionament més complexes, els materials dels rodaments també s'estan actualitzant constantment, mostrant principalment les següents direccions de desenvolupament:
1. Acer per a coixinets d'alta templabilitat
Per satisfer les necessitats de les peces de rodaments de grans dimensions i parets gruixudes, la indústria ha desenvolupat gradualment acers de rodaments d'alta templabilitat, com ara GCr15SiMo i GCr18Mo. Aquests materials poden obtenir una estructura endurida uniforme a dimensions de secció transversal més grans, millorant la resistència general i la vida útil a fatiga de les peces, i són adequats per a rodaments grans i equips pesants.
2. Acer per a coixinets endurit superficialment
L'acer endurit superficialment GCr4 s'utilitza habitualment en equips pesants com ara vehicles ferroviaris i laminadors. Mitjançant l'ús d'escalfament per inducció de mitjana freqüència i refredament ràpid, es pot formar una capa endurida d'una certa profunditat a la superfície de les peces, donant al coixinet una alta duresa superficial i una alta tenacitat del nucli, millorant així la resistència a la fatiga i la resistència a l'impacte.
3. Nous tipus d'acer inoxidable per a rodaments
Els acers inoxidables tradicionals com el 9Cr18 i el 9Cr18Mo (440C) tenen una bona resistència a la corrosió, però són propensos a formar carburs gruixuts, cosa que afecta la vida útil a la fatiga i la qualitat de la superfície. L'acer inoxidable martensític 0.7C-13Cr desenvolupat en els darrers anys, en reduir el contingut de carboni i crom i disminuir els carburs eutèctics, millora encara més el rendiment de fatiga per contacte, la tenacitat i la resistència a la corrosió dels coixinets. S'utilitza habitualment en coixinets de precisió inoxidables, com ara coixinets de disc dur i coixinets d'equips mèdics.
4. Acer d'aliatge d'alta resistència
Els acers per a coixinets de la sèrie GT, gràcies a una composició d'aliatge optimitzada, milloren la resistència i la tenacitat de la matriu i milloren l'estabilitat del reveniment. Aptes per a dissenys de coixinets pesats o lleugers, tenen una bona vida útil en condicions de lubricació neta.
5. Acer per a coixinets resistent a la contaminació
En aplicacions pràctiques, la pols o les partícules de desgast de l'oli lubricant poden formar indentacions a la superfície del coixinet, cosa que provoca concentració d'estrès i esquerdes per fatiga prematures. Per solucionar aquest problema, el Japó ha desenvolupat la sèrie TF d'acers per coixinets resistents a la contaminació (com ara TF, HTF, STF, NTF, etc.).
En optimitzar el contingut de carboni i les proporcions dels elements d'aliatge, el material forma carburs més fins i augmenta l'austenita retinguda, reduint així la concentració d'estrès a les vores d'indentació. L'experiència pràctica demostra que els coixinets fabricats amb acers de la sèrie TF poden tenir una vida útil de 4 a 10 vegades més llarga en condicions de lubricació contaminada.
6. Acer per a rodaments de quasi alta temperatura
Quan s'utilitzen coixinets GCr15 ordinaris en ambients que oscil·len entre els 100 ℃ i els 200 ℃, es forma fàcilment una "zona blanca brillant" de baixa duresa a la capa subsuperficial del material, cosa que redueix la vida útil del coixinet. Per solucionar aquest problema, s'han desenvolupat acers per a coixinets de quasi alta temperatura com ara NTJ2 i KUJ7. En augmentar adequadament el contingut d'elements com ara Cr, Si i Mo, es suprimeix la formació de zones blanques brillants, cosa que permet als coixinets mantenir una bona vida útil i estabilitat dimensional fins i tot a 150 ℃.～180 ℃. Aquests materials s'utilitzen àmpliament en motors d'automòbils, generadors i equips de treball en calent.
7. Acer per a coixinets d'alta temperatura
En condicions de funcionament d'alta temperatura i alta velocitat, com ara la indústria aeroespacial, els materials tradicionals són insuficients. Els primers acers per a coixinets d'alta temperatura, com ara T1, T2, T10 i M50, tot i que posseeixen una alta duresa a alta temperatura, tenen un alt contingut d'elements d'aliatge i un cost elevat.
En els darrers anys, Europa i els Estats Units han desenvolupat una nova generació d'acers de carburació d'alta temperatura, com ara M50NiL, CBS1000 i RBD. Entre ells, M50NiL és el més utilitzat. Després de la carburació, es formen carburs fins a la superfície, generant tensions de compressió residuals. La seva tenacitat central pot arribar a ser 2,5 vegades superior a la de M50, cosa que resulta en una vida útil a la fatiga més alta. Actualment, s'utilitza principalment en camps d'equips d'alta gamma, com ara els coixinets de l'eix principal dels motors aeronàutics. En general, el desenvolupament de materials de coixinets de rodets avança contínuament cap a una major resistència, una major fiabilitat, resistència a la contaminació, resistència a la corrosió i rendiment a altes temperatures. Amb el desenvolupament de la indústria aeroespacial, els nous equips energètics i la fabricació d'alta gamma, la investigació i l'aplicació de nous materials de coixinets continuaran aprofundint, proporcionant un suport tècnic més fort per millorar el rendiment dels coixinets.
Data de publicació: 13 de maig de 2026
