在ES1材料之前,AISI 440C一直是軸承應(yīng)用的一般選擇,其中耐腐蝕性是主要問(wèn)題,由于鋼中含有粗共晶碳化物,這些碳化物在滾動(dòng)接觸應(yīng)力下會(huì)成為裂紋引發(fā)劑,因此AISI 440C的性能總是不能令人滿意。
ES1鋼不含共晶碳化物,這種材質(zhì)由細(xì)小的碳化物、氮化物和強(qiáng)馬氏體組成,提高了耐腐蝕性和疲勞性,ES1還具有優(yōu)化的氮含量和較低的碳含量,抑制傳統(tǒng)煉鋼工藝中共晶碳化物的產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)NSK的廣泛測(cè)試(包括5%氯化鈉水溶液浸泡試驗(yàn)、鹽水噴霧試驗(yàn)、5-N硫酸和5-N鹽酸溶液浸泡試驗(yàn)以及水中壽命試驗(yàn)),該新材料的性能已得到證明,ES1的性能大大優(yōu)于其他不銹鋼。
在氯化鈉水溶液浸漬試驗(yàn)中,將ES1、13Cr不銹鋼和AISI 440C的試樣在室溫下浸入5%的氯化鈉水溶劑中8小時(shí),在浸入溶液之前,對(duì)試樣的所有表面進(jìn)行拋光,然后進(jìn)行鈍化處理,試驗(yàn)表明,傳統(tǒng)的AISI 440C和13Cr不銹鋼生銹,而ES1則沒(méi)有,鹽水噴霧試驗(yàn)也記錄了類(lèi)似的結(jié)果,AISI 440C和13Cr都有相當(dāng)大的銹蝕,而ES1則沒(méi)有。
在浸水試驗(yàn)中記錄了ES1的額外性能優(yōu)勢(shì),試驗(yàn)軸承為51305推力球軸承,配有氟樹(shù)脂保持架和氮化硅球,承受980N的負(fù)載(最大接觸壓力1470MPa)和1000rpm的轉(zhuǎn)速,直到軸承振動(dòng)水平達(dá)到其初始值的大約五倍,測(cè)試結(jié)果表明,ES1的持續(xù)時(shí)間大約是AISI 440C的五倍。
由于不銹鋼制造的軸承經(jīng)常暴露在硫酸和鹽酸的清潔溶液中,因此NSK進(jìn)行了進(jìn)一步的腐蝕測(cè)試,評(píng)估了ES1、13Cr不銹鋼和AISI 440C在5-N硫酸水溶液和5-N鹽酸溶液中的耐腐蝕性,在試驗(yàn)中,將每種類(lèi)型的鋼的樣品在室溫下浸入溶液中20小時(shí),然后測(cè)量腐蝕量,結(jié)果表明ES1在耐這些酸方面優(yōu)于兩種傳統(tǒng)不銹鋼。