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 1
Аннотация
Проведен анализ развития отечественных и зарубежных теплостойких сталей для подшипников качения, используемых в авиационных двигателях. Рассмотрены работы по усовершенствованию марочного состава, технологии выплавки и термического упрочнения подшипниковых сталей, проводимые по мере увеличения скорости вращения и температур нагрева деталей газотурбинных авиационных двигателей, в том числе главного вала, чтобы удовлетворить постоянно возрастающие к ним требования. Отмечено, что в отечественной литературе практически отсутствуют данные по имеющимся в иностранной практике разработкам. В первой части обзорной статьи, приведенной ниже, в хронологической последовательности проанализированы изменения марочного состава теплостойких подшипниковых сталей для авиационных двигателей, а также способов их термической обработки. Приведены соответствующие микроструктура и твердость. Во второй части обзора будут рассмотрены теплостойкие подшипниковые стали, применяемые в современных высокоскоростных авиационных двигателях.
Ключевые слова
Литература
Коросташевский Р. В., Зайцев А. М. Авиационные подшипники качения. М.: ОБОРОНГИЗ, 1963. 340 с.
Спришевский А. И. Подшипники качения. М.: Машиностроение, 1968. 632 с.
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
Zaretsky E. V. Rolling bearing steels — A technical and historical perspective // National Aeronautics and Space Administration. Technical Memorandum, 2012. 217445.
Cappel J., Weinberg M., Flender R. The metallurgy of roller-bearing steels // Steel Grips. 2004. V. 2, Is. 4. P. 267 – 274.
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
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.
Gloeckner P., Rodway C. The еvolution of reliability and efficiency of aerospace bearing systems // Engineering. 2017. V. 9, Is. 11. P. 962 – 991. DOI: 10.4236/eng.2017.911058
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
Ragen M. A., Anthony D. L., Spitzer R. F. A comparison of the mechanical and physical properties of contemporary and new alloys for aerospace bearing applications // Bearing steel technology. Philadelphia (USA): ASTM, 2002. P. 362 – 374.
Rejith R., Kesavan D., Pammi C., Murty S. N. Bearings for aerospace applications // Tribol. Int. 2023. V. 181, Is. 11. 108312. DOI: 10.1016/j.triboint. 2023.108312
Воинов С. Г., Шалимов А. Г. Шарикоподшипниковая сталь. М: ГНТИ по черной и цветной металлургии, 1962. 480 с.
Семенов И. Г. Материалы для деталей подшипников качения и их термообработка (краткий обзор). М.: ВНИПП, 1964. 68 с.
Спектор А. Г., Зельбет Б. М., Киселева С. А. Структура и свойства подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1980. 264 с.
Котлер Л. Я. Стали для теплостойких подшипников. М.: НИИАвтопром, 1978. 78 с.
Коробова Е. Н., Севальнев Г. С., Громов В. И., Леонов А. В. Стали для изготовления подшипников качения специального назначения (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 11(105). С. 3 – 11. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-10-3-11
Шейн А. С., Царева А. А., Кудрявцева В. Д. Исследование теплоустойчивых сталей для подшипников, предназначенных для работы при повышенных температурах // Технология подшипникостроения. 1957. № 13. С. 27 – 31.
Майсурадзе М. В., Рыжков М. А., Беликов С. В. и др. Цементация, нитроцементация и азотирование стальных изделий. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2021. 102 с.
Parker J., Zaretsky E. V. Rolling-element fatigue lives of through-hardened bearing materials // J. Lubr. Technol. 1972. V. 94, Is. 2. Р. 165 – 171. DOI: 10.1115/1.3451669
Xu D., Wei G.-N., Yu F. et al. Heat treatment and properties of 8Cr4W9V2 steel. DOI: https://www.researchgate.net/ publication/296456488
Пугачева Т. М., Кутуков В. А. Сравнительный анализ теплостойких сталей для авиационных подшипников // Современные материалы, техника и технологии. 2020. № 2(29). С. 69 – 74.
Pearson P. K., Dickinson T. W. The role of carbides in performance of high-alloy bearing steels // Effect of Steel Manufacturing Processes on the Quality of Bearing Steels. ASTM STP-987 / J. J. C. Hoo ed., American Society for Testing and Materials, 1988. P. 113 – 131.
Parker R. J., Bamberger E. N. Effect of carbide distribution on rolling-element fatigue life of AMS 5749. NASA TP-2189, National Aeronautics and Space Administration, 1983.
Parker R. J., Zaretsky E. V. Rolling-element fatigue life of AISI M-50 and 18-44 balls // NASA Technical Paper 1202, 1978. DOI: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/ 19780013530/downloads/19780013530.pdf
Петров Н. И., Лаврентьев Ю. Л., Комаров П. И., Лобанов А. В. Определение предела контактной выносливости подшипниковой стали по результатам испытаний подшипников на подшипниковом стенде // Международная научно-техническая конференция по авиационным двигателям ICAM 2020: сб. тез. Т. 2 / Государственный научный центр РФ “Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова”. М.: ЦИАМ им. П. И. Баранова, 2020. С. 657 – 659.
Материалы ФГУП “ВИАМ” для узлов трения и специальных подшипников, 2018. DOI: https://opzt.ru/ wp-content/uploads/2018/09/Vopros-5-Gromov-V.I.pdf
Громов В. И., Курпякова Н. А., Коробова Е. Н., Седов О. В. Новая теплостойкая сталь для авиационных подшипников // Труды ВИАМ. 2019. № 2(74). С. 17 – 23. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-2-17-23
Пугачева Т. М. Сравнительный анализ теплостойких подшипниковых сталей в состоянии поставки // Заготовительные производства в машиностроении. 2023. № 9. С. 426 – 430. DOI: 10.36652/1684-1107-2023-21-9-426-430
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.7.7-14
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025