Криогенное упрочнение подшипников

Подшипники качения различных типов, размеров и серий обладают ограниченным ресурсом. Кольца, шарики и ролики подшипников должны иметь очень высокую и совершенно однородную твердость, без мягких пятен и хрупких включений, так как даже незначительные структурные пороки ведут к выходу из строя целого механизма. После закалки детали шарикоподшипников подвергают криогенной обработке с целью получения однородной твердости, повышения износостойкости и предупреждения изменения размеров при работе. Влияние криогенной обработки на количество остаточного аустенита и прирост твердости сталей ШХ15, ШХ9 и ШХ15СГ приведено в таблице.

Таблица - Влияние КО на количество остаточного аустенита и твердость деталей из сталей ШХ9, ШХ15 и ШХ15СГ

В роликах диаметром 30 мм и обоймах толщиной более 25 мм из сталей ШХ9, ШХ15 и ШХ15СГ после закалки и отпуска сохраняется значительное количество остаточного аустенита (около 30%). С целью предупреждения изменения размеров при работе детали подвергают криогенной обработке после закалки или после закалки и отпуска. В результате криогенной обработки снижается количество остаточного аустенита в сталях на 23 - 28% (таблица 9), значительно повышается твердость от 2,0 до 4,2 единицы HRC, уменьшается разброс твердости, например у стали ШХ15 с 7,0 до 2,5 единиц HRC. В таком состоянии детали хорошо сопротивляются истиранию и сохраняют без изменения размеры деталей повышенной точности в период эксплуатации.

Шарикоподшипниковую сталь широко применяют для изготовления металлообрабатывающего инструмента, например вытяжных пуансонов. Криогенная обработка партии вытяжных пуансонов и матриц из стали ШХ15 повысила твердость инструмента в среднем на 3 единицы HRC и эксплуатационную стойкость на 15%.