ベアリングの寿命に対する硫化物の影響とは?

軸受寿命に対する硫化物介在物の影響については議論の余地があり、これが各国の規格で硫黄含有量の要件が異なる理由です。 軸受寿命に対する硫化物介在物の影響は、次の 2 つの側面から考慮する必要があります。

まず、別個の硫化物介在物が軸受鋼の連続性を損ない、軸受の寿命を縮めます。 第二に、硫化物は融点が低いため、鋼が固化する過程で、特にコーナーで多角形酸化物介在物の表面に付着します。 酸化物硫化物共生介在物の形成。 したがって、鋼中の硫黄含有量の増加に伴い、硫化物介在物の数が増加するため、酸化物介在物が硫化物の機会に囲まれ、共生介在物の数が増加します。 軸受鋼が熱間加工されると、この共生介在物とマトリックスが滑らかな内面を形成し、応力集中の傾向とサイズは脆い不規則な酸化物介在物よりも低くなります。 また、軸受鋼中の酸素含有量も硫黄含有量の増加とともに減少するため、脆性酸化物介在物が減少し、軸受寿命に良好な結果が得られます. したがって、より多くの酸化物硫化物系介在物を形成するためには、酸素分に相当する量の硫黄分を鋼中に含有させる必要がある。 報告されたテスト結果があります: 0.008 パーセント ~ 0.010 パーセントから 0.013 パーセント ~ 0.018 パーセントまでの鋼の硫黄含有量の場合、接触疲労を引き起こす可能性がありますライフリオの2倍以上。

共生酸化物硫化物介在物が発生すると、そのような二相介在物の存在の熱膨張係数が、それらの相対量に従ってマトリックスに存在する残留応力の大きさを決定します。 硫化物の体積が酸化物の体積よりも小さい場合でも、マトリックス内の残留応力は、純粋な酸化物介在物に比べて減少します。 残留応力自体は、疲労を引き起こすのに十分ではありません。 しかし、酸化物系介在物が存在すると応力が強まり、この微視的な応力が酸化物を取り囲み、加えられた応力と相まって、応力が一定のレベルに達すると、クラックの発生源となります。 したがって、外部応力は疲労損傷の直接的な原因であり、酸化物介在物自体が内部原因であり、これら 2 つの応力場の重ね合わせによって軸受材料の疲労が速くなります。 酸化物介在物と硫化物が共存すると、残留応力が低くなり、疲労割れを防ぎ、材料が加えられた応力に耐えることができるため、軸受の寿命が長くなります。

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