Materiales

13. MATERIALES DE LOS RODAMIENTOS
13.1 Materiales para los Aros de los Rodamientos y
Los aros y elementos de rodadura de los rodamientos están sujetos a
altas presiones repetitivas y pequeños deslizamientos. Las jaulas
Elementos de Rodadura
están sujetas a tensión y compresión, así como contactos por
deslizamiento con los elementos de rodadura y uno o ambos aros.
Principalmente, se utiliza acero de rodamientos de cromo con alto
En consecuencia, los materiales usados para los aros, elementos de contenido en carbono (Tabla 13.1) para los aros y elementos de
rodadura y jaulas requieren las siguientes características:
rodadura de los rodamientos. La mayoría de los rodamientos
están fabricados con SUJ2 de entre los tipos de acero JIS listados en
Alta resistencia a la
la Tabla 13.1, mientras que los rodamientos grandes están
fatiga por contacto
generalmente fabricados con SUJ3. La composición química del
Características
de rodadura.
SUJ2 es aproximadamente la misma que la del AISI 52100
requeridas para
Alta dureza.
especificada en los EEUU, DIN 100 Cr6 en Alemania y BS 535A99 en
los materiales de
Alta resistencia al
Gran Bretaña.
Características
los aros y
desgaste.
Para rodamientos sujetos a severas cargas del choque, a menudo se
requeridas
para
los
elementos de
Alta estabilidad
utilizan aleaciones de acero tales como acero al cromo, acero al
materiales
de
las
rodadura.
dimensional.
cromo-molibdeno, etc. Tales aceros, cuando son carburizados en la
jaulas.
Alta robustez
profundidad adecuada y tienen suficiente dureza superficial, son más
Mecánica
resistentes a los impactos que los aceros normales de templado
profundo debido a su núcleo con mayor capacidad de absorción de
energía. La composición química del acero de rodamientos con
carburización normal está listada en la Tabla 13.2
Tabla 13.1 Composición Química del Acero al Cromo con Alto Contenido de Carbono (Elementos Principales)
Composición Química (%)
Standard
Símbolos
JIS G 4805
SUJ 2
SUJ 3
SUJ 4
0.95~1.10
0.40~0.70
0.90~1.15
0.95~1.10
0.15~0.35
0.50
0.025
menos de
menos de
52100
0.98~1.10
0.15~0.35
0.25~0.45
0.025
0.025
ASTM A 295
C
Si
0.95~1.10
0.15~0.35
Mn
P
S
menos de
menos de
menos de
0.50
0.025
0.25
Mo
menos de
0.08
menos de
menos de
0.025
menos de
Cr
1.30~1.60
menos de
0.025
menos de
menos de
0.025
0.90~1.20
0.08
1.30~1.60
0.10~0.25
1.30~1.60
0.10
menos de
Tabla 13.2 Composición Química del Acero Carburizado (Elementos Principales)
Standard
JIS G 4052
JIS G 4103
Composición Química (%)
Símbolos
SCr
420 H
SCM 420 H
SNCM 220 H
SNCM 420 H
SNCM 815 H
ASTM A 534
8620
4320
9310
Mn
P
C
Si
menos de
menos de
0.17~0.23
0.15~0.35
0.55~0.90
0.030
0.030
S
menos de
menos de
0.17~0.23
0.15~0.35
0.55~0.90
0.030
0.030
menos de
menos de
0.030
0.17~0.23
0.15~0.35
0.60~0.95
0.030
menos de
menos de
0.17~0.23
0.15~0.35
0.40~0.70
0.030
0.030
menos de
menos de
0.12~0.18
0.15~0.35
0.30~0.60
menos de
menos de
0.18~0.23
0.15~0.35
0.70~0.90
0.035
0.040
menos de
menos de
0.17~0.22
0.15~0.35
0.45~0.65
0.035
0.040
0.08~0.13
0.15~0.35
0.45~0.65
0.030
0.85~1.25
0.85~1.25
0.030
menos de
menos de
0.035
0.040
Mo
Cr
Ni
0.15~0.35
0.35~0.75
0.35~0.65
0.15~0.30
1.55~2.00
0.35~0.65
0.15~0.30
4.00~4.50
0.70~1.00
0.15~0.30
0.40~0.70
0.40~0.60
0.15~0.25
1.65~2.00
0.40~0.60
0.20~0.30
3.00~3.50
1.00~1.40
0.08~0.15
Tabla 13.3 Composición Química del Acero de Alta Velocidad para Rodamientos Usados a Altas Temperaturas
Composición Química (%)
Standard Símbolos
C
AISI
A 114
M50 0.77~0.85
Si
menos de
0.25
Mn
menos de
0.35
P
S
menos de
menos de
0.015
0.015
Cr
Mo
V
3.75~4.25
4.00~4.50
0.90~1.10
Ni
Cu
Co
W
menos de
menos de
menos de
menos de
0.10
0.10
0.25
0.25
13.2 Materiales de las Jaulas
utiliza acero de rodamientos desgaseado al vacío, de alta
pureza y mínimo contenido de impurezas de oxígeno, nitrógeno y
compuestos de hidrógeno. La vida de fatiga de los rodamientos ha
sido considerablemente mejorada utilizando estos materiales
combinados con un tratamiento térmico adecuado.
Para rodamientos de aplicaciones especiales, se puede utilizar acero
de rodamientos para alta temperatura, con mayor resistencia al calor,
así como acero inoxidable con buena resistencia a la corrosión. La
composición química de estos materiales especiales está indicada
en las Tablas 13.3 y 13.4.
Los aceros de bajo nivel de carbono mostrados en la Tabla 13.5
son los principales para jaulas prensadas de rodamientos.
Dependiendo de la aplicación, se puede utilizar latón o acero
inoxidable. Para jaulas mecanizadas, se utiliza latón de alta
resistencia (Tabla 13.6) o acero al carbono (Tabla 13.5). A veces
se utiliza también la resina sintética.
Tabla 13.4 Composición Química del Acero Inoxidable para Rodamientos (Elementos Principales)
Composición Química (%)
Standard
JIS G 4303
SAE J 405
Símbolos
C
Si
Mn
P
S
menos de
menos de
menos de
menos de
SUS 440 C
0.95~1.20
1.00
1.00
0.040
0.030
51440 C
menos de
menos de
menos de
menos de
0.95~1.20
1.00
1.00
0.040
0.030
Cr
Mo
menos de
16.00~18.00
0.75
16.00~18.00
0.75
menos de
Tabla 13.5 Composición Química de las Láminas de Acero y Acero al Carbono para Jaulas (Elementos Principales)
Composición Química (%)
Clasificación
Standard
Símbolos
C
Si
Mn
P
S
Tiras y Láminas
de Acero para
Jaulas Prensadas
JIS G 3141
BAS 361
JIS G 3311
SPCC
SPB 2
S 50 CM
menos de
menos de
menos de
menos de
0.12
0.13~0.20
0.47~0.53
0.04
0.15~0.35
0.50
0.25~0.60
0.60~0.90
0.04
menos de
0.03
menos de
0.03
0.045
menos de
0.030
menos de
0.035
Acero al Carbono para
Jaulas Mecanizadas
JIS G 4051
S 25 C
0.22~0.28
0.15~0.35
0.30~0.60
0.03
Observaciones
menos de
menos de
menos de
0.035
BAS es el Standard de la Asociación Japonesa de Rodamientos.
Tabla 13.6 Composición Química del Latón de Alta Resistencia para Jaulas Mecanizadas.
Composición Química (%)
Standard
Símbolos
Cu
Zn
Mn
Fe
Al
Sn
Impurezas
Ni
Pb
HBsC 1
JIS H 3250 C 6782
JIS H 5102
menos de
menos de
menos de
55.0
Residual
1.5
0.5~1.5
0.5~1.5
56.0~60.5
Residual
0.5~2.5
0.1~1.0
0.2~2.0
1.0
menos de
1.0
Si
menos de
menos de
0.4
0.1
menos de
0.5
Observaciones También se utiliza HBsC 1 mejorado.
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