Ocel pro valivá ložiska

V současné době se nejčastěji používá ložisková ocel ŁH15 a 100 Cr6, přičemž druhá z nich je podle normy PN-EN ISO 683-17 ekvivalentem první. Vhodné vlastnosti ložiskových ocelí vyplývají z jejich chemického složení. Struktura slitiny je založena na následujících prvcích:

uhlík
chrom
mangan
křemík

Uhlík v ložiskové oceli

V legovaných ocelích je význam uhlíku důležitý kvůli jeho vlivu na tvrdost materiálu. V případě legované oceli se množství uhlíku pohybuje kolem 1 %. To zajišťuje požadovanou tvrdost. Díky této vlastnosti je legovaná ocel odolná proti opotřebení.

Chrom a kalitelnost oceli

Důležitou složkou slitiny je chrom v množství přibližně 1,5 %. Díky přítomnosti významného množství chromu dochází ke snížení kritické rychlosti ochlazování, což zvyšuje kalitelnost oceli. Kromě toho dochází v důsledku interakce chromu s uhlíkem k tvorbě tvrdých karbidů. To nejen zvyšuje tvrdost celé slitiny, ale také brzdí růst austenitu, nezávisle na době austenitizace a výši teploty. Jinými slovy, chrom je zodpovědný za dobrou únavovou pevnost a vysoce uspokojivou rázovou houževnatost oceli.

Význam manganu

Bez chromu by mangan mohl vyvolávat růst zrn, ale v ložiskových ocelích má opačný účinek. Mangan se rozpouští v austenitu, čímž se zvyšuje trvanlivost slitiny. To má přímý pozitivní vliv na její kalitelnost. Kromě toho se určitá část manganu přítomného v ložiskové oceli spojuje s uhlíkem a vytváří karbidy, které přispívají k zastavení růstu zrn austenitu. Díky manganu také dochází ke zvýšení množství a stability zbytkového austenitu. K tomu dochází díky snížení teploty pro martenzitickou přeměnu, které je přímo způsobeno manganem. Díky zvýšenému množství zbytkového austenitu jsou deformace materiálu po kalení zanedbatelné, což umožňuje výrobu i velmi velkých ložisek.

Křemík – jak ovlivňuje vlastnosti ložiskové oceli?

Poslední z důležitých složek ložiskové oceli je křemík. Křemík ovlivňuje martenzit a zvyšuje jeho odolnost proti popouštění. Obvykle křemík způsobuje výrazné zvětšení velikosti zrn. V případě ložiskové oceli je však tento účinek křemíku potlačen přítomností manganu. Mangan navíc zabraňuje vzniku trhlin při kalení, které se často objevují u materiálů obsahujících křemík.

Tepelné zpracování ložiskové oceli

Ložisková ocel se tepelně zpracovává při teplotě 820 – 8400 °C. Poté se k ochlazení slitiny používá horký olej. Kromě toho se materiál také podrobí mírnému popouštění při teplotě 1800 °C. Díky výše uvedeným opatřením dochází k vytvoření jemnozrnného martenzitu a také malých karbidů. Tvrdost ložiskové oceli se pohybuje kolem 62 HRC. Materiál má také velmi dobrou únavovou pevnost.

Translated with DeepL.com (free version)