Acciaio per cuscinetti volventi Attualmente gli acciai per cuscinetti più comuni sono ŁH15 e 100 Cr6, di cui il secondo, secondo la norma PN-EN ISO 683-17, è l’equivalente del primo. Le proprietà adeguate degli acciai per cuscinetti derivano dalla loro composizione chimica. La struttura della lega si basa sui seguenti elementi: carbonio cromo manganese silicio Il carbonio nell’acciaio per cuscinetti Negli acciai legati, il ruolo del carbonio è fondamentale per il suo influsso sulla durezza del materiale. Negli acciai da cuscinetti il contenuto di carbonio si aggira intorno all’1%. Ciò garantisce la durezza richiesta. Grazie a questa caratteristica, l’acciaio legato è resistente all’usura. Il cromo e la temprabilità dell’acciaio Un componente importante della lega è il cromo, presente in quantità di circa l’1,5%. La presenza di una quantità significativa di cromo comporta una riduzione della velocità critica di raffreddamento, aumentando così la temprabilità dell’acciaio. Inoltre, l’interazione tra cromo e carbonio porta alla formazione di carburi duri. Questo non solo accresce la durezza dell’intera lega, ma limita anche la crescita dell’austenite, indipendentemente dal tempo di austenitizzazione e dalla temperatura raggiunta. In altre parole, il cromo è responsabile dell’elevata resistenza a fatica e dell’ottima tenacità dell’acciaio. L’importanza del manganese In assenza di cromo, il manganese potrebbe causare una crescita eccessiva del grano, ma negli acciai per cuscinetti il suo effetto è esattamente opposto. Il manganese si dissolve nell’austenite, aumentando la durabilità della lega. Questo influisce direttamente in modo positivo sulla sua temprabilità. Inoltre, una parte del manganese presente nell’acciaio si combina con il carbonio formando carburi che contribuiscono a impedire la crescita dei grani di austenite. Il manganese porta anche ad un aumento della quantità e della stabilità dell’austenite residua. Ciò avviene grazie all’abbassamento della temperatura di trasformazione martensitica, causato direttamente dal manganese. Grazie alla maggiore quantità di austenite residua, le deformazioni del materiale dopo la tempra sono minime, consentendo la produzione anche di cuscinetti di grandi dimensioni. Silicio – come influisce sulle proprietà dell’acciaio per cuscinetti? L’ultimo elemento significativo dell’acciaio per cuscinetti è il silicio. Il silicio influisce sulla martensite aumentando la sua resistenza al rinvenimento. Normalmente il silicio porta a un notevole ingrandimento dei grani. Tuttavia, negli acciai per cuscinetti questo effetto viene limitato dalla presenza del manganese. Inoltre, il manganese previene anche le cricche da tempra, frequenti nei materiali contenenti silicio. Trattamento termico dell’acciaio per cuscinetti L’acciaio per cuscinetti viene sottoposto a trattamento termico a 820 – 840°C. Successivamente si utilizza olio caldo per raffreddare la lega. Inoltre, il materiale è sottoposto a un basso rinvenimento, effettuato a una temperatura di 180°C. Grazie a tali processi si ottiene martensite a lamine fini e piccoli carburi. La durezza dell’acciaio per cuscinetti si aggira intorno a 62 HRC. Il materiale presenta anche un’ottima resistenza a fatica.