볼 베어링은 수많은 기계, 도구 및 차량 뒤에 보이지 않는 챔피언입니다. 그들은 마찰을 줄이고 방사형 및 축 방향 하중을지지하며 회전 부품의 정밀 움직임을 보장하는 데 도움이됩니다. 그러나 볼 베어링을 진정으로 신뢰할 수있는 이유는 무엇입니까? 그것은 모두로 시작합니다 베어링 스틸 볼 . 이 기사는 볼 베어링에 사용되는 최고의 강철 재료, 그 특성 및 올바른 선택이 중요한 응용 분야에서 중요한 이유를 깊이 탐구합니다.
현대 산업에서 스틸 볼 베어링의 역할
베어링 스틸 볼은 움직이는 부품 간의 마찰을 최소화하는 데 사용되는 정밀 구성 요소입니다. 항공 우주 메커니즘에서 전기 모터 및 자전거에 이르기까지 그들의 존재는 완벽한 성능과 내구성을 보장합니다. 베어링 스틸 볼의 재료 조성은 강도, 경도, 피로 저항성 및 방지 특성에 크게 영향을 미칩니다.
올바른 강철은 고속, 가변 하중, 가혹한 온도 및 윤활제 또는 부식제에 대한 노출과 같은 극한 조건을 처리해야합니다. 열등한 재료로 인한 베어링 고장은 비용이 많이 드는 가동 중지 시간, 기계적 손상 또는 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 올바른 철강을 선택하는 것은 단순한 기술적 결정이 아니라 전략적 결정입니다.
일반적으로 베어링 스틸 볼은 고 탄소 크롬 강철, 스테인레스 스틸 및 세라믹 대안으로 제조됩니다. 그러나, 고 탄소 크롬 베어링 스틸은 종종 AISI 52100 으로 코딩 된 금 표준으로 널리 알려져 있습니다. 왜? 고장합시다.
AISI 52100 - 스틸 볼 베어링의 골드 표준
일본 표준에서 SUJ2로도 알려진 AISI 52100 또는 유럽 등가물의 100CR6은 높은 탄소 크롬 강철 입니다. 탁월한 성능을 제공하는 산업 및 자동차 애플리케이션에서 볼 베어링에 가장 널리 사용되는 재료입니다.
AISI 52100 의 주요 특성
속성
값 범위
경도 (HRC)
60 - 66
탄소 함량
0.95 - 1.10%
크롬 함량
1.30 - 1.65%
인장 강도
~ 2500 MPa
피로의 삶
매우 높습니다
이 강철이 눈에 띄게 만드는 것은 열처리, 균일 한 미세 구조 및 마모 및 롤링 접촉 피로에 대한 저항성 후 탁월한 경도입니다. 이러한 속성은 허용합니다 강철 공을 베어냅니다 . 특히 윤활이 최소화 된 회전 환경에서 강력한 스트레스를 견디기 위해
AISI 52100은 순도와 곡물 구조를 향상시키기 위해 진공 탈기, 냉간 작업 및 정밀 열 처리 과정을 거쳐 서비스 수명이 길어집니다. 그러나 스테인리스 스틸이 선호되는 부식성 환경에서는 한계가 있습니다.
스테인레스 스틸 베어링 볼-부식 방지 대안
식품 가공 장비, 해양 도구 또는 의료 기기와 같은 부식이있는 응용 분야에서 스테인레스 스틸 베어링 볼이 주도적입니다. AISI 52100만큼 어렵지는 않지만 440C 스테인레스 스틸 과 같은 등급은 강도와 부식 저항의 균형을 제공합니다.
440C 스테인레스 스틸 볼의 특성
경도 : 최대 60 HRC
크롬 함량 : 16–18%
부식 저항 : 온화한 환경에서 우수합니다
자기 : 약간 자기
응용 분야 : 치과 용 드릴, 펌프, 밸브, 컨베이어 시스템
트레이드 오프는 일반적으로 고 탄소 크롬 강에 비해 피로 강도와 내마모성입니다. 그러나 부식성 환경에서 440C 스틸은 기존 베어링 강이 조기에 실패 할 수있는 성능을 보장합니다.
또 다른 스테인리스 옵션은 316 스테인레스 스틸 이며 , 이는 훨씬 더 부식성이지만 상당히 부드럽고 비로드 베어링 애플리케이션에 사용됩니다.
세라믹 대 스틸 베어링 볼 - 어느 것이 더 낫습니까?
실리콘 질화물 (SI3N4)으로 만들어진 세라믹 베어링 볼은 스틸 볼보다 가볍고 매끄럽고 단단합니다. 그들은 더 빠른 속도로 작동 할 수 있으며 윤활이 줄어 듭니다. 그러나 문제는 모든 측면에서 강철을 능가합니까?
세라믹 볼은 항공 우주와 고속 전기 모터에서 빛나는 반면 부서지기 쉬우 며 충격 하중에서 훨씬 비쌉니다 . 많은 산업 응용 분야, 특히 동적 또는 충격 하중이있는 응용 분야에서 강철은 연성 및 신뢰성으로 인해 선호되는 재료로 남아 있습니다.
