Подшипники качения являются основными компонентами, широко используемыми в машиностроении, и их характеристики напрямую влияют на надежность работы всей машины. Испытание твердости деталей подшипников качения является одним из показателей, обеспечивающих их работоспособность и безопасность. Международный стандарт ISO 6508-1 «Методы испытаний твердости деталей подшипников качения» устанавливает технические требования к испытанию твердости деталей, включая следующие положения:
1. Требования к твердости подшипниковых деталей после отпуска;
1) Высокоуглеродистая хромистая подшипниковая сталь (серия GCr15):
Обычно требуется, чтобы твердость после отпуска находилась в диапазоне 60–65 HRC (по шкале твердости Роквелла C);
Минимальная твердость не должна быть ниже 60 HRC; в противном случае износостойкость будет недостаточной, что приведет к преждевременному износу;
Максимальная твердость не должна превышать 65 HRC, чтобы избежать чрезмерной хрупкости материала, которая может привести к разрушению под ударной нагрузкой.
2) Материалы для особых условий эксплуатации (например, цементированная подшипниковая сталь, высокотемпературная подшипниковая сталь):
Цементированная подшипниковая сталь (например, 20CrNiMo): твердость цементированного слоя после отпуска обычно составляет 58–63 HRC, а твердость сердцевины относительно низкая (25–40 HRC), что обеспечивает баланс между износостойкостью поверхности и ударной вязкостью сердцевины;
Высокотемпературная подшипниковая сталь (например, Cr4Mo4V): после отпуска в высокотемпературной среде твердость обычно остается на уровне 58–63 HRC, что соответствует требованиям износостойкости при высоких температурах.
2. Требования к твердости подшипниковых деталей после высокотемпературной закалки;
Гончарный круг, температура 200°C, твердость стальных шариков 60–63 HRC, твердость роликов 62–66 HRC, твердость 61–65 HRC.
225°C, диаметр дорожки качения 59–62 HRC, стальной шарик 62–66 HRC, ролик 61–65 HRC.
Гоночная дорожка 250°C, стальной шарик 58–62 HRC, ролик 58–62 HRC.
Гоночная дорожка 300°C, стальной шарик 55–59 HRC, ролик 56–59 HRC.
3. Основные требования к образцам, испытываемым при измерении твердости, а также различные технические условия испытаний, такие как выбор методов измерения твердости, силы испытания и положения при испытании.
1) Испытательные усилия для твердомера Роквелла: 60 кг, 100 кг, 150 кг (588,4 Н, 980,7 Н, 1471 Н)
Диапазон испытательной нагрузки твердомера Виккерса чрезвычайно широк: 10 г ~ 100 кг (0,098 Н ~ 980,7 Н).
Испытательная сила для твердомера Либа: Тип D — наиболее распространенная спецификация испытательной силы (энергии удара), подходящая для большинства обычных металлических деталей.
2) Метод тестирования показан на рисунке ниже.
| Серийный номер. | Технические характеристики детали | Метод тестирования | Примечания |
| 1 | D< 200 | HRA, HRC | Приоритет отдается КПЧ. |
| bₑ≥1.5 | |||
| Dw≥4.7625~60 | |||
| 2 | bₑ<1.5 | HV | Можно проверить непосредственно или после установки. |
| Dw<4.7625 | |||
| 3 | D ≥ 200 | HLD | Все детали подшипников качения, твердость которых невозможно измерить на настольном твердомере, можно измерить методом Либа. |
| bₑ ≥ 10 | |||
| Dw≥ 60 | |||
| Примечание: Если у пользователя есть особые требования к измерению твердости, можно выбрать другие методы. | |||
| Серийный номер. | Метод тестирования | Технические характеристики детали/мм | Испытательная сила/Н |
| 1 | ХРК | bₑ ≥ 2.0, Dw≥ 4,7625 | 1471.0 |
| 2 | HRA | bₑ > 1.5 ~ 2.0 | 588.4 |
| 3 | HV | bₑ > 1.2 ~ 1.5, Dw≥ 2,0 ~ 4,7625 | 294.2 |
| 4 | HV | bₑ > 0.8 ~ 1.2, Dw≥ 1 ~ 2 | 98.07 |
| 5 | HV | bₑ > 0.6 ~ 0.8, Dw≥ 0,6 ~ 0,8 | 49.03 |
| 6 | HV | bₑ < 0,6, Dw< 0,6 | 9.8 |
| 7 | HLD | bₑ ≥ 10, Dw≥ 60 | 0,011 Дж (Джоуль) |
С момента внедрения в 2007 году методы испытаний, указанные в стандарте, широко применяются в контроле качества производственного процесса на предприятиях по производству подшипников.
Дата публикации: 20 августа 2025 г.
