Многослойное тело качения Советский патент 1984 года по МПК F16C33/32 

2. Тело качения по п.1, о т л и с твердостью, чающееся тем, что рабочий ти материала наружный слой вьтолнен из материала слоя,

1086248

большей твердоспромежуточного

1. МНОГОСЛОЙНОЕ ТЕЛО КАЧЕНИЯ, состоящее из сердечника с нанесенным на него внутренним и рабочим наружным слоями, отличающееся тем, что, с целью повышения несущей способности и контактной выносливости, оно снабжено расположенными между внутренним и рабочим наружным слоями, по меньшей мере одним промежуточньм слоем, выполненным из материала, выбранным ИЗ группы, содержащий борид, нитрид, карбид тугоплавкого металла, внутренний слой выполнен из твердого раствора тугоплавкого металла с его нитридом дли карбидом, рабочий наружный слой выполнен, из карбида или борида тугоплавкого металла, а толщины слоев от наружного рабочего к внутреннему присоединительному свя- i заны соотношением 1:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в изделиях подшипниковой промьшленности. Известно многослойное тело качения, состоящее из сердечника с нанесенным на него внутренним и рабочим наружным слоями . Недостатком известного многослойного тела качения является невысокая несущая способность и контактная выносливость при увеличении нагрузок на рабочую поверхность. Цель изобретения - повьшшние несущей способности и контактной выносливости. Поставленная цель достигается тем что многослойное тело качения, состоящее из сердечника с нанесенным н него внутренним и рабочим наружными слоями, снабжено расположенными между внутренним и рабочим наружным сло ямд по меньшей мере одним промежуточ ным слоем, выполненным из материала выбранным из группы, содержащей борид, нитрид, карбид тугоплавкого металла, внутренний слой выполнен из твердого раствора тугоплавкого металла с его нитридом или карбидом, рабочий наружный слой выполнен из карбида или борида тугоплавкого ме- талла, а толщины слоев от наружного рабочего к внутреннему присоединительному связаны соотношением 1: : (0,2-0,4):: (0,2-0,6). Кроме того, рабочий наружный слой выполнен из материала с твердостью, большей твердости материала промежуточного слоя. На чертеже изображено предлагаемое многослойное тело качения. Тело качения содержит сердечник 1,внутренний присоединительный слой 2,выполненный из твердого раствора тугоплавкого металла с его нитридом или карбидом, промежуточные слои 3, вьшолненные из материала, выбранного из группы, содержащей борид, нитрид карбид тугоплавкого металла8 и рабочий наружный слой 4, выполненный из карбида или борида тугоплавкого металла. Многослойное покрытие может быть получено методами вакуумного нанесения покрытий, например, методом КИБ (конденсации вещества из плазменной фазы в условиях ионной бомбардировки). Последовательное снит жение твердости покрытия от рабочего наружного слоя к промежуточному позволяет снизить градиент остаточных напряжений в многослойном покрытии и тем самым увеличить суммарную толщину многослойного покрытия, что благоприятно сказывается на контактной выносливости изделия и позволяет наносить слои по верхнему пределу соотношения толщин тела ка- чения 1:0,4-0,4:0,6). В случае превышения этого соотношения наблюдается отслаивание покрытия. Нижний предел соотношения толщин слоев тела качения (1:0,2-0,2:0,2) обусловлен получением необходимой несущей способности слоев, так как в случае выхода за нижний предел соотношения толщин слоев возможно продавливание твердого многослойного покрытия, нанесенного на относительно мягкую основу из нержавеющей стали. Кроме того, выполнение присоединительного и промежуточных слоев толщиной менее 1 мкм не обеспечит надежное присоединение наружного рабочего слоя, что отрицательно . сказывается на работе тела качения, так как толщины слоев покрытия в случае становятся соизмеримыми с высотой микронеровностей поверхности изделия. П р и,м е р 1. В случае использования тел качения, например, в шарикоподшипниках из стали XI8 для работы в агрессивных средах, они должны быть предохранены от коррозии и иметь низкое сопротивление качению. Для этого с целью повышения несущей способности и контактной выг нослпвости основа тела качения содержит многослойное покрытие из (последовательно) oiTi + TiG; TiC и

14,010

HRC 53-57

8,6-10

Hm 1820-2040

Промажу- . точный Tic Hju 3000-3340 7,95 ПО

Пример2. В случае использования тел качения, например, в шарикоподшипниках из стали Х18Н9Т для работы в вакууме они должны быть предохранены от схватывания и иметь низкое сопротивление качению в связи с тем, что основа тел качения вьшолнена из стали Х18Н9Т, хаПрисоедининый Zr+ZrC Hjiil660rl980 7,5-10

1-4

0,2-0,6

2,5

рактеризующейся низкой твердостью. Для повьш1ения несущей способности и

контактной выносливости основа тел качениясодержит многослойное покрытие из (последовательно) Zr+ZrC; ZrjC; HfC и WB.Свойства, толщины и соотношения

слоев приведены в табл.2.

Таблица 2 TiB, чтобы обладать требуемыми экс-г плуатациониыми свойствами. Свойства толгцины и соотношения слоев йриведены в табл.1. Таблица I 0,2-0,4 0,2-0,6 Предлагаемое многослойное тело качения позволяет повысить несущую 0

Продолжение табл.2 способность и контактную выносливесть.