提高轧机轴承长寿命的技术

　　轧钢机轴承，特别是轧机轧辊辊颈轴承，其耐久性是非常重要的。近年来，随着轧制速度提高和长时间连续轧制等使用条件的变化，迫切要求提高轴承的寿命。
　　1　轧机用辊颈密封轴承结构及特点
　　大多数轧机辊颈轴承的损坏是由于轧制过程中轧制油和氧化皮侵入轴承内部引起的。这是轴箱密封结构不严，破坏了轴承润滑状态的常见现象，也是降低轴承寿命的主要原因。为了改善润滑状态，开发了新的辊颈轴承，已被大多数钢厂采用。
　　1.1 确保Z大额定载荷
　　由于与原开式轴承尺寸相同，把油封装到轴承的两侧后，为了防止额定载荷急剧下降，设计时尽量限制油封的宽度。
　　1.2 两侧装有弹簧的油封
　　1.3 在内圈内径上加工螺旋槽
　　由于不能从轴承内部补充润滑脂，辊颈和内圈内径之间润滑不足，因此在内圈内径上设计了螺旋槽，以长时间保持安装轧辊时所涂抹的润滑脂。
　　1.4 内圈隔圈上的特殊油封
　　为了轴承拆卸方便，轴承与其他零件之间留有间隙，特别是辊颈和内圈内径采用松配合。因此设计了特殊的油封以防止从这些间隙侵入轧制油和异物以及润滑脂泄漏。
　　1.5 在密封罩外径上安装O形圈，以便密封轴箱内径和轴承外径间的间隙。
　　1.6 封入润滑脂
　　为了保证长时间无需维护，封入密封轴承的润滑脂要求具备下列特征：
　　（1）良好的耐水性，含水时机械稳定性要好。
　　（2）防锈性能好。
　　（3）氧化稳定性好。
　　（4）耐高压，耐磨耗性好。
　　（5）高温时，没有稠度变化、离油及泄漏。
　　为了满足这些要求，在开发轴承的同时，要开发相应的润滑脂。
　　2　大型轴承用渗碳钢
　　为了控制轧机辊颈轴承在使用条件变化时，由于温度上升使轴承硬度降低，以提高抗回火软化性能为重点，对合金成分进行调整，开发了新的大型轴承渗碳钢。
　　2.1 提高疲劳寿命的方法
　　剥落的产生是以应力集中部位和因材料疲劳组织变化的部位为起点先产生龟裂，随着裂纹的扩展，Z后剥落的。而降低非金属夹杂物、细化颗粒及增加强化基体的元素等可以延迟剥落的发生，提高寿命。
　　大型轴承渗碳钢为了进行渗碳淬火，需要降低含碳量，但对低碳钢来说，要靠提高炼钢技术来大大地改善材料的纯净度是困难的。因此，为了提高抗回火软化性能和强化基体，采用了添加台金元素的方法。
　　图1表示强化基体元素（添加量）和强化程度的关系。 　　2.2 提高抗回火软化性及韧性
　　增加钢中Sj的含量，能提高其抗回火软化性。原钢种中硅的含量为0.25左右，随着Sj量的增加，回火温度升高时，硬度降低的比例减小，如图2所示，Si的添加量越多，效果越好。 　　为了提高韧性，可增加镍含量，镍的添加量和硬度（表面硬度）的关系如图3所示，对于轴承来说，为了确保轴承所必须的60HRC硬度，把镍含量调整到3.5左右。 　　此外，为了使大型轴承用钢与原钢种具有相同的淬透性，要调整碳、钼的添加量。
　　图4为原钢种和新开发钢的寿命比较结果。新开发钢与原钢种相比，寿命约提高4倍。