Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Шарики подшипниковые керамические из нитрида кремния Si3N4
Шарики подшипниковые керамические из нитрида кремния (SiN) — тела качения, изготовляемые методом горячего изостатического прессования (HIP) с последующей алмазной доводкой до класса точности G5–G28 по ISO 3290. Материал сочетает плотность 3,2–3,25 г/см, твёрдость по Виккерсу 1450–1650 HV и модуль упругости 300–320 ГПа, что обеспечивает работоспособность в гибридных подшипниках при частоте вращения до 100 000 об/мин и температуре контакта до 800 C.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 3,20–3,25 | гидростатическое взвешивание | г/см | 20 C |
| Твёрдость | 1450–1650 | HV10 | HV | нагрузка 98 Н |
| Прочность на изгиб | 700–900 | трёхточечный изгиб | МПа | 20 C |
| Вязкость разрушения K1c | 6,0–7,5 | SEVNB | МПам^0,5 | 20 C |
| Коэффициент теплового расширения | 3,2–3,4 | дилатометрия | 10/К | 20–1000 C |
| Максимальная рабочая температура | до 800 | испытание на стенде | C | инертная среда |
Точность и сортамент
Шарики нитридкремниевые поставляются в диапазоне диаметров от 0,8 до 50,8 мм. Класс точности регламентируется ISO 3290-1 и DIN 5401. Отклонение от сферичности для класса G5 не превышает 0,13 мкм, шероховатость поверхности Ra — 0,01–0,02 мкм. Разброс диаметра в партии (номинальный диаметр) для G10 составляет не более 0,6 мкм.
- Класс G5 — прецизионные шпиндельные опоры, измерительные головки
- Класс G10 — гибридные подшипники электродвигателей, турбокомпрессоры
- Класс G16 — насосные агрегаты, редукторы общего назначения
- Класс G28 — вспомогательные узлы, неответственные опоры
Применение в узлах и оборудовании
Нитридкремниевые тела качения устанавливают в гибридные подшипники, где дорожки качения выполнены из подшипниковой стали ШХ15 или 100Cr6, а шарики — из SiN. Такое сочетание снижает центробежные нагрузки на сепаратор, уменьшает тепловыделение и увеличивает ресурс узла в 3–5 раз по сравнению с полностью стальными подшипниками.
- Высокоскоростные шпиндели металлообрабатывающих станков с ЧПУ
- Турбонагнетатели и турбокомпрессоры газоперекачивающих агрегатов
- Электродвигатели погружных насосов нефтедобычи
- Опоры роторов центрифуг и сепараторов химических производств
- Подшипниковые узлы авиационных вспомогательных силовых установок
- Медицинские и стоматологические турбины с воздушным приводом
Эксплуатационные преимущества
Нитрид кремния диамагнитен, не подвержен коррозии в кислых и щелочных средах, устойчив к абразивному износу. Электроизоляционные свойства исключают протекание токов через подшипник, что предотвращает электроэрозионное выкрашивание дорожек в частотно-регулируемых приводах. Низкий коэффициент трения по стали — 0,1–0,15 без смазки — позволяет работать в условиях недостаточной подачи масла или на твёрдых смазках.
Вопросы и ответы
Чем нитридкремниевые шарики отличаются от стальных ШХ15?
Плотность SiN — 3,2 г/см против 7,8 г/см у стали, что снижает центробежную силу на сепаратор примерно в 2,4 раза. Твёрдость выше в 1,5–2 раза, тепловое расширение ниже, коррозионная стойкость и электроизоляция отсутствуют у стали.
Какой класс точности выбрать для шпинделя станка?
Для шпинделей с частотой вращения свыше 20 000 об/мин применяют класс G5 или G10 по ISO 3290-1. Класс G16 допустим для промежуточных опор и узлов с умеренной точностью вращения.
Совместимы ли шарики SiN со стандартными сепараторами?
Да, при использовании полиамидных, латунных или текстолитовых сепараторов, рассчитанных на соответствующий диаметр. Для высокоскоростных узлов рекомендуются сепараторы из PEEK или композитных материалов.
Какой смазочный материал подходит для гибридных подшипников?
Применяют синтетические масла на основе сложных эфиров и полиальфаолефинов, а также пластичные смазки с PTFE-загустителем. Минеральные масла допустимы при умеренных температурах до 120 C.