Открытый доступ
Платный доступ или доступ для подписчиков
Развитие отечественных и зарубежных теплостойких подшипниковых сталей для авиационных двигателей и методов их термического упрочнения. Обзор. Часть 2
Аннотация
В первой части обзора рассмотрена хронология развития теплостойких подшипниковых сталей авиационных двигателей. Во второй части, приведенной ниже, проанализированы теплостойкие подшипниковые стали, применяемые в современных высокоскоростных авиационных двигателях. Для повышения стойкости колец к трещинообразованию в условиях высоких окружных напряжений эти стали подвергают химико-термической обработке (цементации, азотированию) или дуплексной термической обработке, сочетающей обычную термическую или химико-термическую обработку с последующим азотированием. Показано, что перспективным направлением развития подшипниковых сталей для авиационных двигателей являются гибридные подшипники, сочетающие керамические тела качения и дуплексноупрочненные стальные кольца. В обзоре для каждой стали приведены данные по химическому составу, микроструктуре, твердости, усталостной долговечности и рекомендуемым эксплуатационным температурам.
Ключевые слова
Литература
John M. B. Rolling bearing steel: design, technology, testing, and measurements. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2022. 446 p. DOI: https://lccn.loc.gov/2022024916
Bhadeshia H. K. D. H. Steels for bearings // Progr. Mater. Sci. 2012. V. 57, Is. 2. P. 268 – 435. DOI: 10.1016/ j.pmatsci.2011.06.002
Bamberger E. N. Status of understanding for bearing materials // Tribology in the ‘80’s, V. 2, NASA CP-2300-VOL-2 / W. F. Loomis, Ed. National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C. 1983. Р. 773 – 794.
Böhmer H. J. Residual stresses and material behavior of M50NiL and RBD Bearing Steels // J. J. C. Hoo Ed., ASTM STP 1195, 1993. Р. 34 – 48.
Reddy C. A. K., Rao B. N., Srinivasan T. A review on heat treated bearing steels for aerospace applications // Materials Today: Proceedings. 2022. V. 68. P. 2038 – 2040. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.08.356
Girodin D. Deep nitrided 32CrMoV13 steel for aerospace bearing applications // NTN Technical Review. 2008. No. 76. P. 24 – 31.
Zaretsky E. V. Bearing and gear steels for aerospace applications // NASA Technical Memorandum. 1990. 102529. DOI: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19900011075/downloads/ 19900011075
Sidoroff C., Girodin D., Dierickx P., Dudragne G. Rolling contact fatigue evaluation of materials using the NTN-SNR FB2 test rig: A useful piece of equipment for the qualification of steels and steelmakers and for research // Bearing Steel Technologies: 9th Volume, Advances in Rolling Contact Fatigue Strength Testing and Related Substitute Technologies / ed. J. M. Beswick. ASTM International, 2012. Р. 117 – 161. DOI: 10.1520/STP104631
Molokanov A., Rawson M., Moreton T., West G. Effect of carbide segregation on mode I fatigue resistance properties of the bearing tool steel roll blade die / Bearing Steel Technologies: 12th Volume, Progress in Bearing Steel Metallurgical Testing and Quality Assurance, ed. J. M. Beswick. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2020. Р. 455 – 473. DOI: 10.1520/STP162320190140
НИЦ “Курчатовский институт” – ВИАМ разработал новые высокопрочные конструкционные стали для авиационных двигателей. DOI: https://viam.ru/news/8603 (дата обращения: 05.04.2024).
Безникелевая высокопрочная глубокопрокаливаемая сталь для тяжелонагруженных крупногабаритных зубчатых передач. ЦНИИ КМ “Прометей”. DOI: https:// www.crism-prometey.ru/upload/medialibrary/c2f/cfzrhbjht4h03gk4zr20x1n1li7akx9f/beznikelevaya-vysokoprochnaya- glubokoprokalivaemaya-stal.pdf
Оборин А. В., Богданов В. В., Оборин И. А. Ионное азотирование крупногабаритных деталей судового машиностроения на ОАО “Калужский турбинный завод” // Ритм машиностроения. DOI: https://ritm-magazine.com/ru/ public/ionnoe-azotirovanie-krupnogabaritnyh-detaley- sudovogo-mashinostroeniya-na-oao-kaluzhskiy
Zaretsky E. V. Rolling bearing steels — A technical and historical perspective // National Aeronautics and Space Administration/Technical Memorandum. 2012. 217445.
Ebert F.-J. An Overview of performance characteristics, experiences and trends of aerospace engine bearings technologies // Chinese Journal of Aeronautics. 2007. V. 20, Is. 4. P. 378 – 384.
Patent No. 6 966 954 B2 (US). Spall propagation properties of case-hardened M50 and M50NiL bearings / M. A. Rhoads, M. G. Johnson, J. A. Scheetz. Date of Patent: Nov. 22, 2005. Доступно на: https://portal.unifiedpatents.com/patents/ patent/ US-6966954-B2
Streit E., Trojahn W. Duplex hardening of aerospace bearings / In: Beswick J. M., editor. Bearing Steel Technology. Philadelphia (USA): ASTM; 2002. P. 386 – 398.
Streit E., Brock J., Poulin P. Performance evaluation of “duplex hardened” bearings for advanced turbine engine applications // J. ASTM Int. 2006. V. 3, Is. 4. P. 1 – 9. DOI: 10.1520/JAI14049
Ooi S., Bhadeshia H. K. D. H. Duplex hardening of steels for aeroengine bearings // ISIJ. 2012. V. 52, Is. 1. P. 1927 – 1934. DOI: 10.2355/isijinternational.52.1927
Ebert F. J. Performance of silicon nitride (Si3N4 ) components in aerospace bearing applications / ASME Publication No. 90-GT-166, 1990.
Brown P. F., Bogardus G. A., Dayton R. D., Schulze D. R. Evaluation of powder-processed metals for turbine engine ball bearings / Rolling Contact Fatigue Testing of Bearing Steels / ed. J. J. C. Hoo. ASTM International, 1982. Р. 323 – 341. DOI: 10.1520/STP36147S
Danninger H., Gierl-Mayer Dr. C. Advanced powder metallurgy steel alloys // In: Advances in Powder Metallurgy: Properties Processing and Applications. 2013. Р. 149 – 201. DOI: 10.1533/9780857098900.2.149
Guetard G., Andre J., Bellus J. et al. In-depth comparison of powder and ingot metallurgical M50 bearing steels // Bearing Steel Technologies: 11th Volume, Advances in Steel Technologies for Rolling Bearings / ed. J. M. Beswick. ASTM International, 2017. Р. 75 – 91. DOI: 10.1520/STP160020160138
Sandberg F., Olofsson J., R’ebois D., Sundin S. High integrity powder metallurgy for demanding bearing applications // ASTM Special Technical Publication. STP 1580. 2015. Р. 349 – 368. DOI: 10.1520/STP158020140073
Advanced bearing technologies to increase capabilities: periodic reporting for period 4 – ARCTIC / Advanced Bearing Technologies to Increase Capabilities. 2022. DOI: https:// cordis.europa.eu/project/id/686366/reporting
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.8.13-18
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026