Các yêu cầu vật liệu cơ bản của vòng bi lăn phụ thuộc phần lớn vào hiệu suất làm việc của vòng bi.Chất liệu của ổ lăn có phù hợp hay không sẽ có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và tuổi thọ của nó.Nhìn chung, các dạng hỏng hóc chính của vòng bi lăn là mỏi mỏi do tác động của ứng suất xen kẽ và mất độ chính xác của vòng bi do ma sát và mài mòn.Ngoài ra, có các vết nứt, vết lõm, ăn mòn và các lý do khác cho sự hư hỏng bất thường của ổ trục.Do đó, vòng bi lăn phải có khả năng chống biến dạng dẻo cao, ít ma sát và mài mòn, độ chính xác quay tốt, độ chính xác và độ ổn định tốt và tuổi thọ mỏi tiếp xúc lâu.Và nhiều tính chất được xác định bởi các vật liệu và quy trình xử lý nhiệt.Do các yêu cầu vật liệu cơ bản của vòng bi lăn được xác định bởi dạng hỏng của vòng bi, nên các vật liệu để sản xuất vòng bi lăn phải có các đặc tính sau sau khi xử lý nhiệt nhất định trong quá trình sau:
Khả năng chống mòn cao
Khi ổ lăn hoạt động bình thường, không chỉ có ma sát lăn mà còn có ma sát trượt.Các bộ phận chính của ma sát trượt là: bề mặt tiếp xúc giữa thân lăn và mương, bề mặt tiếp xúc giữa thân lăn và lỗ túi của lồng, bề mặt tiếp xúc giữa lồng và cạnh dẫn của vòng, và cạnh dẫn hướng giữa mặt cuối của con lăn và cạnh dẫn của vòng, v.v.Sự tồn tại của ma sát trượt trong ổ lăn chắc chắn làm cho các bộ phận ổ trục bị mòn.Nếu khả năng chịu mài mòn của thép chịu lực kém, ổ lăn sẽ mất độ chính xác do hao mòn hoặc độ rung sẽ tăng và tuổi thọ của ổ trục sẽ giảm do độ chính xác quay giảm.Do đó, thép chịu lực được yêu cầu phải có khả năng chống mòn cao.
Độ bền mỏi tiếp xúc cao
Liên hệ với sự cố mỏi là hình thức chính của sự thất bại mang.Trong quá trình vận hành ổ lăn, thân lăn lăn giữa mương của vòng trong và vòng ngoài của ổ trục. Bộ phận tiếp xúc của thân máy chịu tải trọng xen kẽ định kỳ, có thể đạt tới hàng trăm ngàn lần mỗi phút. Dưới tác động lặp đi lặp lại của các ứng suất xen kẽ định kỳ, sự nứt vỡ mỏi xảy ra trên bề mặt tiếp xúc.Khi ổ lăn bắt đầu bong ra, nó sẽ làm cho độ rung và tiếng ồn của ổ trục tăng lên và nhiệt độ làm việc sẽ tăng mạnh, dẫn đến thiệt hại cuối cùng của ổ trục. Hình thức thiệt hại này được gọi là thiệt hại mệt mỏi tiếp xúc.Do đó, thép được sử dụng cho ổ lăn phải có độ bền mỏi tiếp xúc cao.
Ba giới hạn đàn hồi cao
Khi ổ lăn hoạt động, vì diện tích tiếp xúc giữa thân lăn và mương vòng nhỏ, áp lực tiếp xúc trên bề mặt tiếp xúc của ổ trục rất lớn khi nó chịu tải, đặc biệt là khi nó chịu tải lớn.Để ngăn ngừa biến dạng dẻo quá mức dưới ứng suất tiếp xúc cao, có thể dẫn đến mất độ chính xác của vòng bi hoặc vết nứt bề mặt, thép chịu lực được yêu cầu phải có giới hạn đàn hồi cao.
Độ cứng phù hợp
Độ cứng là một trong những chỉ số quan trọng của ổ lăn.Nó liên quan chặt chẽ đến độ bền mỏi tiếp xúc, độ chống mòn và giới hạn đàn hồi của vật liệu, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của ổ lăn. Độ cứng của ổ trục thường được xác định theo cách và kích thước của tải trọng ổ trục, kích thước ổ trục và tình trạng chung của chiều dày thành.Độ cứng của thép ổ lăn phải phù hợp, quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục.Như đã biết, các dạng hỏng hóc chính của vòng bi lăn là hỏng mỏi tiếp xúc và mất độ chính xác của vòng bi do khả năng chống mòn kém hoặc mất ổn định kích thước.Nếu các bộ phận ổ trục thiếu độ bền nhất định, ổ trục sẽ bị hỏng do gãy giòn khi nó chịu tải trọng va đập lớn.Do đó, cần xác định độ cứng của ổ đỡ theo các điều kiện cụ thể của ổ trục và cách phá hủy.Đối với việc mất độ chính xác của ổ trục do nứt vỡ mỏi hoặc khả năng chống mòn kém, các bộ phận ổ trục nên chọn độ cứng cao hơn;Cần giảm độ cứng của ổ trục để cải thiện độ bền của ổ trục đối với ổ trục chịu tải trọng lớn (như ổ trục máy cán, ổ trục đường sắt và một số ổ trục ô tô, v.v.).
Độ bền tác động nhất định
Nhiều vòng bi lăn sẽ chịu tải trọng tác động cố định trong quá trình sử dụng, do đó, thép chịu lực được yêu cầu phải có độ bền nhất định, để đảm bảo rằng ổ trục sẽ không bị hư hại do va đập.Đối với ổ trục chịu tải trọng va đập lớn, chẳng hạn như vòng bi máy cán, vòng bi đường sắt và các vật liệu khác cần có độ bền va đập tương đối cao và độ bền gãy, một số trong số các vòng bi này có quy trình xử lý nhiệt bainite, một số có vật liệu thép được cacbon hóa, là để đảm bảo những vòng bi này có độ bền va đập tốt.
Ổn định chiều tốt
Vòng bi lăn là một bộ phận cơ khí chính xác, độ chính xác của nó được tính bằng micron.Trong quá trình lưu trữ và sử dụng lâu dài, kích thước ổ trục sẽ thay đổi do sự thay đổi cấu trúc bên trong hoặc ứng suất, dẫn đến mất độ chính xác của ổ trục.Do đó, để đảm bảo độ chính xác kích thước của ổ trục, thép chịu lực phải có độ ổn định kích thước tốt.
Chống gỉ tốt
Quá trình sản xuất ổ lăn là khác nhau và chu kỳ sản xuất dài. Một số bộ phận bán thành phẩm hoặc hoàn thiện cần phải được lưu trữ trong một thời gian dài trước khi lắp ráp. Do đó, sự ăn mòn nhất định của các bộ phận ổ trục rất dễ xảy ra trong quá trình sản xuất hoặc trong việc lưu trữ thành phẩm, đặc biệt là trong không khí ẩm.Do đó, thép chịu lực được yêu cầu phải có khả năng chống gỉ tốt.
Hiệu suất quá trình tốt
Cán lăn trong quá trình sản xuất, các bộ phận của nó phải trải qua một số quy trình chế biến nóng, lạnh.Điều này đòi hỏi thép chịu lực phải có hiệu suất công nghệ tốt, chẳng hạn như hiệu suất tạo hình nóng và lạnh, cắt, hiệu suất mài và hiệu suất xử lý nhiệt, v.v., để thích ứng với khối lượng cán, hiệu suất cao, chi phí thấp và chất lượng cao nhu cầu sản xuất.
Ngoài ra, đối với ổ trục được sử dụng trong các điều kiện làm việc đặc biệt, ngoài các yêu cầu cơ bản trên, thép cũng phải đưa ra các yêu cầu hiệu suất đặc biệt tương ứng, như hiệu suất nhiệt độ cao, hiệu suất tốc độ cao, chống ăn mòn và chống từ.