无油条件下使用时的疲劳性能得到显著改善。
[0037] 此外，例如，在一个实施方式中，对用于构成压力渗氮不锈钢混合轴承的压力渗氮 不锈钢材料进行加工以从实质上消除夹杂物。结果得到具有超洁净钢微观结构的压力渗氮 不锈钢材料。对传统轴承钢和压力渗氮不锈钢材料例子中夹杂物（例如，硫化物、氧化铝、 硅酸盐和"球状"（球状氧化物））的ASTMA295夹杂物评级的比较如下表1所示。夹杂物评 级是以1/2尺寸增量进行衡量的无量纲值。夹杂物评级是对材料中的缺陷进行测量。夹杂 物评级的值越低被认为越好。夹杂物是指在钢内机械固定的外来材料，并且是指非金属颗 粒，如氧化物、硫化物、硅酸盐等。夹杂物类型包括硫化物类、氧化铝类和硅酸盐类夹杂物、 球状氧化物等。夹杂物类型可以包括孤立的、相对不变形的具有长宽比不超过2:1的夹杂 物。
[0038] 表1 :ASTM A295夹杂物评级
[0039]
[0040] 此外，例如，对于腐蚀和/或具有制冷剂属性的化学反应的化学抵抗力已经被研 宄。实施方式中压力渗氮不锈钢混合轴承的压力渗氮不锈钢材料在ASTM B117/DIN 24021 盐雾试验中经过4小时没有出现红锈。相比较而言，传统的轴承钢在相同的试验条件下几 乎瞬间被腐蚀。
[0041] 压力渗氮不锈钢混合轴承的实施方式含有降低应力集中（如杂质、颗粒尺寸和夹 杂物）的压力渗氮不锈钢材料。用于形成压力渗氮不锈钢混合轴承的压力渗氮不锈钢材料 的性质大幅提高了在无油条件下使用的轴承的使用寿命。如上所述，传统的钢混合轴承可 以持续使用大约4000小时。相比之下，实施方式中压力渗氮不锈钢混合轴承可以持续使用 25000小时或更长时间。在一个实施方式中，压力渗氮不锈钢混合轴承可以持续使用25000 小时至35000小时。在一个实施方式中，压力渗氮不锈钢混合轴承可以持续使用35000小 时或更长时间。
[0042] 图2示出了压力渗氮不锈钢混合轴承46的一个实施方式的剖面侧视图，其对应于 压力渗氮不锈钢混合轴承26、28和/或34。压力渗氮不锈钢混合轴承46包括置于外套圈 50和内套圈52之间的多个陶瓷滚动体48(其可以是，例如，圆形、圆柱形、圆锥形、球形、桶 形、针形等）。陶瓷滚动体48对应于滚动体30、32和36。轴承套圈50、52由压力渗氮不锈 钢材料形成。陶瓷滚动体48可以由氮化硅制成。陶瓷滚动体48可以具有小于60%量级的 密度，可以具有高50%的弹性模量，可热膨胀的程度只有钢轴承的30%，并且可具有的摩 擦系数是钢制滚动体的摩擦系统的20 %量级。
[0043] 制造压力渗氮不锈钢的示例性方法包括真空感应熔炼、真空电弧重熔、电渣重熔， 以及加压电渣重熔。这个过程消除了有害的共晶碳化物、细化了晶粒结构、几乎消除了夹杂 物。所得钢材显著提高了耐腐蚀性、抗压强度和韧性性质。
[0044] 对优选的实施方案已进行了描述。本领域的技术人员应当理解，可以进行各种修 改和替换而不脱离所要求和覆盖的包括其等同物的全部范围的本发明的范围。
[0045] 各方面：
[0046] 应该指出，下面任一方面的任一特征可以与其他方面的任一方面进行组合。
[0047] 1. -种混合轴承，包括：
[0048] 由压力渗氮不锈钢制成的套圈，其中压力渗氮不锈钢的氮浓度范围大于等于 0.3%、碳浓度范围为0. 10-0. 60%、铬浓度范围为10-18%。
[0049] 2. -种混合轴承，包括：
[0050] 由压力渗氮不锈钢制成的套圈，其中压力渗氮不锈钢的氮浓度范围大于0. 1%、碳 浓度范围为0. 10-0. 60%、铬浓度范围为12-18%。
[0051] 3.根据方面1-2中任一方面所述的混合轴承，其中压力渗氮不锈钢的ASTM E112 晶粒尺寸号的范围具有等于或大于10的值。
[0052] 4.根据方面1-3中任一方面所述的混合轴承，其中压力渗氮不锈钢的硫化物的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。
[0053] 5.根据方面1-4中任一方面所述的混合轴承，其中压力渗氮不锈钢的氧化铝的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。
[0054] 6.根据方面1-5中任一方面所述的混合轴承，其中压力渗氮不锈钢的硅酸盐的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。
[0055] 7.根据方面1-6中任一方面所述的混合轴承，其中压力渗氮不锈钢的球状氧化物 的ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。
[0056] 8. -种压缩机，包括：
[0057] 根据方面1-7中任一方面所述的混合轴承。
【主权项】
1. 一种混合轴承，其特征在于，包括： 由压力渗氮不锈钢制成的套圈，其中所述压力渗氮不锈钢的氮浓度范围大于等于 0.3%、碳浓度范围为0. 10-0. 60%、铬浓度范围为10-18%。2. 根据权利要求1所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的ASTM E112晶 粒尺寸号的范围具有等于或大于10的值。3. 根据权利要求1所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的硫化物的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。4. 根据权利要求1所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的氧化铝的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。5. 根据权利要求1所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的硅酸盐的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。6. 根据权利要求1所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的球状氧化物 的ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。7. -种压缩机，其特征在于，包括： 根据权利要求1所述的混合轴承。8. -种混合轴承，其特征在于，包括： 由压力渗氮不锈钢制成的套圈，其中所述压力渗氮不锈钢的氮浓度范围大于〇. 1%、碳 浓度范围为0. 10-0. 60%、铬浓度范围为12-18%。9. 根据权利要求8所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的ASTM El 12晶 粒尺寸号的范围具有等于或大于10的值。10. 根据权利要求8所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的硫化物的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。11. 根据权利要求8所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的氧化铝的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。12. 根据权利要求8所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的硅酸盐的 ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。13. 根据权利要求8所述的混合轴承，其特征在于，所述压力渗氮不锈钢的球状氧化物 的ASTM A295夹杂物评级等于或小于1/2。14. 一种压缩机，其特征在于，包括： 根据权利要求8所述的混合轴承。
【专利摘要】一种压力渗氮不锈钢混合滚珠轴承，具有内圈、外圈，以及布置于其间的滚动体。该压力渗氮不锈钢混合轴承具有由压力渗氮不锈钢材料制成的一个或者多个组件。在制冷机应用中使用制冷剂润滑的压力渗氮不锈钢混合轴承将产生很长的使用寿命时间。
【IPC分类】F16C33/30, F16C33/62, F16C33/44, F04D29/04
【公开号】CN104956104
【申请号】CN201480006181
【发明人】W·E·拉普, T·W·史密斯, A·L·巴特沃思, P·J·西科尔斯基
【申请人】特灵国际有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年1月24日
【公告号】DE112014000557T5, WO2014117011A1