鐵姆肯公司

　　說起炫酷的前沿科技，《復仇者聯盟3》中鋼鐵俠的Z新款Mark 50納米戰甲令人印象深刻。不僅有超強的修復能力，還能變化出多樣的功能。雖然這是一部科幻電影，但也將材料科學所能企及的邊界進行了大膽而又合理的暢想。

Mark 50血邊戰甲

鋼鐵俠戰甲的酷炫穿法

　　現實世界中，在科技不斷發展的今天，材料作為一切應用發展的基礎決定著一個文明的層次與高度。而對于基礎材料的研究深度也決定著我們的未來。

　　作為重要機械部件，軸承可以說是體現工業領域材料應用的代表之一。伴隨著材料科學的發展，軸承得以用更小的體積來傳遞更大的功率，實現越來越大的功率密度。鐵姆肯公司作為全球軸承行業的領先者，其成功的奧秘之一可以說源自對材料學的不懈研究。經過了近120年的歷程，鐵姆肯公司更能把握材料對于軸承乃至傳動系統的影響的準確性。從這一點似乎更容易理解為什么TIMKEN軸承歷久彌新，性能優異。

軸承材料與性能的關系

　　軸承應用的位置作為設備運轉的關鍵，對軸承性能提出了極高要求。根據應用條件選取適合的材料是確保軸承性能的關鍵。例如高溫應用、超低溫應用、高沖擊載荷應用、多雜質環境應用、高轉速應用、腐蝕氣氛等惡劣的使用環境，我們必須根據不同的應用需求來使用恰當的材料和熱處理工藝。

軸承鋼材

　　隨著科技的發展，應用于軸承的材料日趨多樣化，但對鋼材的選用和加工仍然是決定軸承整體表現Z重要的因素。

　　1、鋼材的純凈度
　　我們所計算的軸承壽命都是基于軸承發生疲勞剝落的壽命，而軸承鋼的純凈度則對疲勞剝落有著直接的影響。這是因為，軸承的鋼材無法做到100%的純凈，必然會存在一些非金屬夾雜物，在軸承的承載旋轉過程中，夾雜物周圍會產生應力集中，久而久之，應力集中處會產生裂紋，當裂紋發展到滾道面上時，軸承就會產生疲勞剝落。

夾雜物引起的裂紋源到疲勞剝落過程演示

　　上圖所示為夾雜物引起裂紋源并Z終導致疲勞剝落的演變過程，可見純凈度對軸承的疲勞壽命有著決定性的影響。而材料的純凈度與鋼材的化學成分、熔煉方式、熱加工工藝等有著密切的聯系。如果非金屬夾雜過多或尺寸過大，就會導致材料很容易出現疲勞裂紋源，隨著軸承的進一步使用，裂紋不斷擴展并Z終剝落。

夾雜物與軸承疲勞壽命的關系

　　隨著對材料研究的深入，軸承的壽命實現了質的提升。在鐵姆肯公司，我們遵照嚴格的材料控制標準（GMQ）與和質量管理系統（TQMS），確保軸承材料的純凈度與質量，使我們的軸承能夠利用Z合適的材料，Z大限度的發揮材料的性能。

　　2、材料的熱處理
　　目前市面上的軸承熱處理工藝主要包括低碳鋼滲碳和高碳鋼淬透。熱處理的Z終的目的都是為了得到疲勞壽命更長、幾何結構穩定性更高且表面硬度滿足使用要求的軸承材料。組織的均勻性與晶粒大小對材料的性能有著至關重要的影響。

　　作為圓錐滾子軸承的權威，鐵姆肯公司對于多種熱處理工藝均有著深入的研究與應用。通過對熱處理工藝的成熟把控，使得應用在軸承中的材料熱處理組織更均勻、晶粒控制更細化，得到物理性能更好的軸承材料。對于一般應用條件，我們使用全淬透處理的鋼材作為軸承材料，但是如果在沖擊載荷較大或運行環境雜質較多的情況下，我們選擇滲碳鋼，這樣能保證軸承具備較好的抗沖擊性，同時能抑制由于雜質而引起的軸承損傷。根據不同的使用工況，選擇Z合適的軸承材料才是體現軸承技術的關鍵。

軸承材料多樣化

　　除了鋼材以外，軸承不同部件還可以選擇多種不同的材料。如何讓這些各具特色的材料助力軸承展現良好性能，也是我們應該考慮的問題。例如：軸承的內圈、外圈可選取多種類型的金屬材料；滾子可選金屬材料或陶瓷材料；保持架則可選金屬材料、聚合物材料等；密封可選金屬材料、聚合物高分子材料等。軸承雖然是一類標準件，但其內部的組成的多樣性卻是豐富多彩的。

常見軸承部件的材料運用

陶瓷球

黃銅保持架

鋼保持架

　　萬物變化繽紛，材料的世界精彩萬分。愿這些裹含著無數活躍分子的材料繼續為人類技術的進步保駕護航。如想進一步了解軸承材料的相關信息，可聯系鐵姆肯公司工程師。