NACHI滚轮轴承类型及轴承钢性能要求

一、NACHI滚轮轴承主要类型

NACHI（不二越）作为日本知名轴承制造商，其滚轮轴承产品线丰富，主要分为以下几类：

1. 凸轮从动滚轮轴承（Cam Follower）

这是最典型的滚轮轴承类型，外圈为厚壁滚轮，内圈为带螺栓的轴套，主要用于凸轮机构、导轨系统等直线运动或曲线运动场合。根据结构不同分为：

标准型（CF型）：带保持架，可承受较大径向载荷

满装型（CFU型）：无保持架，滚子满装，承载能力更高但转速受限

带密封型：两端带密封圈，防尘防水性能好

带偏心套型：可微调安装位置

2. 支撑滚轮轴承（Support Roller）

外圈为圆柱形或球面形，不带螺栓，通过压入方式安装，主要用于支撑轴或导轨，承受纯径向载荷。

3. 滚针滚轮轴承（Needle Roller Bearing Type）

采用滚针作为滚动体，截面高度小，承载能力高，适用于空间受限的紧凑设计。

4. 特殊结构滚轮轴承

根据特定工况开发的特殊类型，如带法兰型、带止动环型、耐腐蚀型等。

二、滚轮轴承用轴承钢性能要求

滚轮轴承工作条件恶劣（承受冲击载荷、接触应力高、易磨损），对轴承钢材料性能要求极为严格，主要技术指标如下：

化学成分要求

关键力学性能指标

1. 硬度要求

表面硬度：HRC 58-62（淬火+低温回火后）

心部硬度：HRC 35-45（保证韧性）

硬度均匀性：同一零件硬度差≤HRC 2

2. 金相组织要求

淬火组织：隐晶马氏体+细小碳化物+少量残余奥氏体（≤8%）

晶粒度：细于8级（ASTM标准）

碳化物级别：带状≤2.0级，网状≤2.0级

非金属夹杂物：A类（硫化物）≤2.0级，B类（氧化物）≤1.5级，D类（球状氧化物）≤1.0级

3. 淬透性要求

J9点（距端面9mm处）硬度≥HRC 58，确保大尺寸轴承心部也能获得足够硬度。

4. 尺寸稳定性要求

热处理变形量：外径变形≤0.05mm（直径100mm以下）

尺寸稳定性：长期使用或温度变化时尺寸变化≤0.001mm

5. 疲劳寿命要求

接触疲劳寿命：L10寿命≥100万转（标准试验条件）

冲击韧性：Akv≥15J（保证抗冲击能力）

特殊性能要求

1. 耐磨性

滚轮轴承外圈与导轨或凸轮直接接触，表面需具有高耐磨性。通过优化热处理工艺（如深冷处理、表面强化）提高表面硬度至HRC 62-64，降低磨损率。

2. 抗冲击性

承受冲击载荷时，材料需有足够韧性防止脆性断裂。通过控制碳化物形态、降低非金属夹杂物含量、优化回火工艺，提高冲击韧性。

3. 尺寸精度稳定性

在温度变化、应力作用下，尺寸变化需控制在微米级，确保运行精度。通过稳定化处理（多次回火、时效处理）消除残余应力。

4. 耐腐蚀性

对于潮湿、腐蚀性环境，可采用不锈钢材质（如AISI 440C）或表面处理（镀铬、PVD涂层），盐雾试验≥72小时无锈蚀。

三、常用轴承钢牌号

NACHI滚轮轴承主要采用以下钢材：

1. SUJ2（相当于GCr15）

最常用轴承钢，综合性能优良，成本适中，适用于大多数工况。化学成分：C 1.0%、Cr 1.5%，淬火硬度HRC 60-62。

2. SUJ3（高碳铬轴承钢）

碳、铬含量略高于SUJ2，淬透性更好，适用于较大尺寸轴承。

3. 高温轴承钢（如M50）

用于高温工况（工作温度≤200℃），添加Mo、V等合金元素，高温硬度保持性好。

4. 不锈钢（AISI 440C、AISI 316）

用于腐蚀性环境，耐腐蚀性好，但承载能力略低于轴承钢。

四、材料选择原则

实际选型时需综合考虑：

载荷条件：重载、冲击载荷需选用淬透性好的材料

工作温度：高温工况需选用高温轴承钢

环境介质：腐蚀性环境选用不锈钢或表面处理

成本因素：在满足性能前提下选择经济性好的材料

NACHI通过严格的材料控制、先进的热处理工艺，确保滚轮轴承在恶劣工况下仍能保持高可靠性、长寿命。