В процессе работы подшипники находятся под воздействием высоких знакопеременных напряжений. Каждый участок рабочей поверхности, шарика или ролика, а также дорожки колец, испытывают многократные нагружения распределяющиеся в пределах очень небольшой опорной поверхности. Как известно [1], свойства, определяющие поведения металла в условиях эксплуатации подшипников (контактная выносливость, износ, сопротивление развитию трещин), зависят от ряда структурных параметров подшипниковых сталей (природы, количества и размера неметаллических включений; карбидной неоднородности; размера зерна). Эти параметры определяются технологией производства.

Таким образом, определение зависимости количественных показателей карбидной составляющей стали 110Х18М на износ - это актуальная научная и практическая проблема.

Материалом для испытаний была выбрана шарикоподшипниковая сталь 110Х18М промышленных партий проката, произведена по различным технологическим вариантам [1].

Результаты обработки на ЭВМ представлены в таблице 1. Приведены данные по достоверности полученных результатов и их значимость. Из этих данных следует, что тесную связь с износом имеют следующие параметры: объемная доля карбидов, количество карбидов размером больше 11,2 мкм, расстояние между карбидами вдоль и поперек прокатки. Наибольшее влияние на увеличение степени износа оказывает объем карбидной фазы при содержании в интервале 25-28%. Это объясняется тем, что при таком содержании степень вероятности возникновения крупных карбидов увеличивается, что приводит к негативному выходу на поверхность дорожки качения и локальному разрушению по карбидным составляющим. Оптимальный вариант содержания карбидов находится в интервале 18-21%, поскольку здесь наблюдаются минимальные показатели степени износа.

Табл. 1 Результаты статистической обработки измерений параметров карбидов в образцах стали 110Х18М на анализаторе «Эпиквант»

Предлагаются рекомендации, что при получении товарной продукции стали 110Х18М необходимо придерживаться следующих показателей: объем карбидов должен составлять 18-21%, размер карбидов должен быть не больше 11,2 мкм, а расстояние между карбидами меньше 7-8 мкм.