Vật liệu ổ lăn bao gồm vật liệu làm các bộ phận và lồng ổ lăn, đinh tán và các vật liệu phụ khác.

Vòng bi lăn và các bộ phận của chúng hầu hết được làm bằng thép.Thép ổ lăn thường là thép crom cacbon cao và thép cacbon.Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại và việc sử dụng vòng bi lăn ngày càng nhiều thì yêu cầu về vòng bi ngày càng cao như độ chính xác cao, tuổi thọ cao và độ tin cậy cao.Đối với một số ổ trục mục đích đặc biệt, vật liệu ổ trục cũng được yêu cầu phải có các đặc tính chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, không nhiễm từ, nhiệt độ cực thấp và chống bức xạ.Ngoài ra, vật liệu chịu lực còn bao gồm vật liệu hợp kim, kim loại màu và vật liệu phi kim loại.Ngoài ra, vòng bi làm bằng vật liệu gốm hiện được sử dụng trong đầu máy xe lửa, ô tô, tàu điện ngầm, hàng không, vũ trụ, hóa chất và các lĩnh vực khác.

Các yêu cầu cơ bản của ổ lăn vật liệu phụ thuộc phần lớn vào hiệu suất làm việc của ổ lăn.Việc lựa chọn vật liệu làm ổ lăn có phù hợp hay không sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến hoạt động và tuổi thọ của nó.Nói chung, các dạng hư hỏng chính của ổ lăn là mỏi do tác dụng của ứng suất xen kẽ, và mất độ chính xác của ổ trục do ma sát và mài mòn.Ngoài ra, còn có các vết nứt, vết lõm, rỉ sét và các nguyên nhân khác khiến ổ trục bị hư hỏng bất thường.Do đó, ổ lăn cần có khả năng chống biến dạng dẻo cao, ít ma sát và mài mòn, độ chính xác quay tốt, độ chính xác kích thước tốt và ổn định, và tuổi thọ mỏi tiếp xúc dài.Và nhiều đặc tính được quyết định bởi vật liệu và quá trình xử lý nhiệt.

Vì các yêu cầu cơ bản đối với vật liệu làm ổ lăn được xác định theo dạng hư hỏng của ổ lăn, vật liệu cần thiết để chế tạo ổ lăn phải có các đặc tính sau sau khi xử lý nhiệt nhất định trong quá trình tiếp theo:

độ bền mỏi do tiếp xúc cao

Lỗi mỏi do tiếp xúc là dạng chính của hỏng ổ trục thông thường.Khi ổ lăn hoạt động, các phần tử lăn lăn giữa các rãnh của vòng trong và vòng ngoài của ổ trục, và phần tiếp xúc chịu tải luân phiên tuần hoàn, có thể lên tới hàng trăm nghìn lần mỗi phút.Dưới tác động lặp đi lặp lại của ứng suất xen kẽ tuần hoàn, bề mặt tiếp xúc xảy ra hiện tượng bong tróc mỏi.Khi ổ trục lăn bắt đầu bong ra sẽ gây ra hiện tượng rung lắc ổ trục và tiếng ồn tăng lên, nhiệt độ làm việc tăng cao khiến ổ trục bị hư hỏng.Loại hư hỏng này được gọi là hư hỏng do mỏi do tiếp xúc.Vì vậy, thép làm ổ lăn yêu cầu phải có độ bền mỏi tiếp xúc cao.

b Chống mài mòn cao

Khi ổ lăn làm việc bình thường, ngoài ma sát lăn còn kèm theo ma sát trượt.Các bộ phận chủ yếu của ma sát trượt là: bề mặt tiếp xúc giữa bộ phận cán và rãnh dẫn, bề mặt tiếp xúc giữa bộ phận cán và rãnh dẫn, giữa lồng và sườn dẫn vòng, bề mặt cuối con lăn và rãnh dẫn vòng chờ. giữa các thành bên.Sự tồn tại của ma sát trượt trong ổ lăn tất yếu gây mòn các bộ phận của ổ lăn.Nếu khả năng chống mòn của thép ổ lăn kém, ổ lăn sẽ mất độ chính xác sớm do mòn hoặc giảm độ chính xác khi quay, điều này sẽ làm tăng độ rung của ổ trục và giảm tuổi thọ của nó.Vì vậy, thép chịu lực bắt buộc phải có khả năng chống mài mòn cao.

c giới hạn đàn hồi cao

Khi ổ lăn làm việc, do diện tích tiếp xúc giữa phần tử lăn và rãnh của vòng nhỏ nên áp lực tiếp xúc của mặt tiếp xúc rất lớn khi ổ lăn chịu tải, nhất là trong điều kiện chịu tải trọng lớn.Để tránh biến dạng dẻo quá mức dưới ứng suất tiếp xúc cao, làm mất độ chính xác của ổ trục hoặc các vết nứt bề mặt, thép chịu lực bắt buộc phải có giới hạn đàn hồi cao.

d Độ cứng thích hợp

Độ cứng là một trong những chỉ tiêu quan trọng của ổ lăn.Nó có mối quan hệ mật thiết với độ bền mỏi khi tiếp xúc vật liệu, độ bền mòn và giới hạn đàn hồi và ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của ổ lăn.Độ cứng của ổ trục thường được xác định bởi tình hình tổng thể của chế độ và kích thước chịu tải, kích thước ổ trục và độ dày thành.Độ cứng của thép ổ lăn cần phù hợp, quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ lăn.Như chúng ta đã biết, các dạng hư hỏng chính của ổ lăn là hư hỏng do mỏi tiếp xúc và mất độ chính xác của ổ trục do khả năng chịu mài mòn kém hoặc do không ổn định về kích thước;nếu các chi tiết chịu lực thiếu độ dẻo dai nhất định sẽ bị gãy giòn khi chịu tải trọng va đập lớn.Sự phá hủy ổ trục.Vì vậy, độ cứng của ổ trục phải được xác định tùy theo tình hình cụ thể của ổ trục và cách thức hư hỏng.Đối với việc mất độ chính xác của ổ trục do mỏi hoặc chịu mài mòn kém, nên chọn độ cứng cao hơn cho các bộ phận chịu lực;đối với các ổ trục chịu tải trọng va đập lớn hơn (chẳng hạn như các máy cán: ổ trục, ổ trục đường sắt và một số ổ trục ô tô, v.v.), chúng nên được giảm một cách thích hợp. Độ cứng là cần thiết để cải thiện độ dẻo dai của ổ trục.

e độ bền va đập nhất định

Nhiều ổ lăn sẽ phải chịu một tải trọng va đập nhất định trong quá trình sử dụng, vì vậy thép chịu lực bắt buộc phải có độ dẻo dai nhất định để đảm bảo ổ lăn không bị hỏng do va đập.Đối với các ổ trục chịu được tải trọng va đập lớn, như ổ trục máy cán, ổ trục đường sắt,… thì yêu cầu vật liệu phải có độ dẻo dai va đập và độ bền đứt gãy tương đối cao.Một số trong số các vòng bi này sử dụng quy trình xử lý nhiệt làm nguội bằng bainite, và một số sử dụng vật liệu thép được thấm cacbon.Đảm bảo rằng những vòng bi này có khả năng chống va đập và độ dẻo dai tốt hơn.

f Ổn định kích thước tốt

Vòng bi lăn là bộ phận cơ khí chính xác, độ chính xác của chúng được tính bằng micromet.Trong quá trình bảo quản và sử dụng lâu dài, sự thay đổi tổ chức bên trong hoặc thay đổi ứng suất sẽ làm cho kích thước ổ trục thay đổi làm ổ trục mất đi độ chính xác.Do đó, để đảm bảo độ chính xác về kích thước của ổ trục, thép chịu lực cần có độ ổn định về kích thước tốt.

g Hiệu suất chống gỉ tốt

Vòng bi lăn có nhiều quy trình sản xuất và chu kỳ sản xuất dài.Một số bộ phận bán thành phẩm hoặc thành phẩm cần được bảo quản trong thời gian dài trước khi lắp ráp.Do đó, các bộ phận chịu lực dễ bị ăn mòn ở một mức độ nhất định trong quá trình sản xuất hoặc trong quá trình bảo quản thành phẩm.Nó ở trong không khí ẩm ướt.Vì vậy, thép chịu lực bắt buộc phải có khả năng chống gỉ tốt.

h Hiệu suất quá trình tốt

Trong quá trình sản xuất vòng bi lăn, các bộ phận của nó phải trải qua nhiều quy trình xử lý nóng và lạnh.Điều này đòi hỏi thép chịu lực phải có các tính chất quá trình tốt, chẳng hạn như tính chất tạo hình nóng và lạnh, hiệu suất cắt, mài và hiệu suất xử lý nhiệt, v.v., để đáp ứng nhu cầu của khối lượng cán, hiệu quả cao, chi phí thấp và sản xuất chất lượng cao .

Ngoài ra, đối với các ổ trục được sử dụng trong các điều kiện làm việc đặc biệt, ngoài các yêu cầu cơ bản nêu trên, phải đưa ra các yêu cầu tính năng đặc biệt tương ứng đối với thép được sử dụng, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt độ cao, tính năng tốc độ cao, khả năng chống ăn mòn và tính năng chống từ tính.