Автомобильные подшипники являются ключевыми компонентами, обеспечивающими плавную, эффективной и безопасной работы транспортных средств. Их эксплуатационные характеристики напрямую зависят от качества материалов. Перед лицом суровых условий, таких как высокая скорость вращения, тяжелые нагрузки, резкие перепады температур и сложные дорожные условия, материалы подшипников должны обладать рядом высококачественных свойств.
Прежде всего, экстремальная твердость и износостойкость являются основополагающими. Подшипниковая сталь с высоким содержанием углерода и хрома (например, GCr15) благодаря высокому содержанию углерода и хромистому легированию может достичь очень высокой поверхностной твердости (свыше HRC 60) после термической обработки. Это обеспечивает устойчивость подшипника к износу и пластическим деформациям под длительными высокими нагрузками, увеличивая срок его службы.
Во-вторых, исключительная усталостная прочность имеет критическое значение. Материал должен выдерживать сотни миллионов циклов напряжения без усталостного выкрашивания. Для этого требуется сталь с чрезвычайно высокой чистотой, однородной и мелкозернистой металлографической структурой, а также очень низким содержанием оксидных и сульфидных примесей, чтобы на микроскопическом уровне замедлить возникновение и распространение усталостных трещин.
Кроме того, превосходная размерная стабильность является незаменимой. При изменении рабочих температур материал должен сохранять структурную и размерную стабильность, чтобы предотвратить потерю точности или заклинивание из-за тепловых изменений. Достаточная прочность также имеет решающее значение, чтобы выдерживать ударные нагрузки без разрушения.
Благодаря технологическим достижениям керамические материалы (такие как нитрид кремния, Si3N4) всё чаще применяются в высококлассных и новых энергетических транспортных средствах благодаря таким преимуществам, как низкая плотность, устойчивость к высоким температурам и электрической изоляции. Применение технологий поверхностного покрытия дополнительно повышает эксплуатационные характеристики, обеспечивая прочный и вязкий основной материал с поверхностью, обладающей ещё более низким коэффициентом трения и повышенной износостойкостью, что расширяет пределы возможностей подшипников.