다양한 재질의 베어링

스테인리스 스틸이라고 해서 다 같은 스테인리스 스틸이 아니다. 선택하는 강 종류와 재료의 열처리가 구름 베어링에 영향을 미친다.

공학박사 볼프강 바우어(Wolfgang Bauer): KBT Knapp Wälzlagertechnik 설립자

구름 베어링의 일반적인 재료는 크롬강, 즉 약 1%의 탄소와 1.5%의 크롬을 사용하는 합금 풀 하드 스테인리스 스틸이다. 그런데 케이스 경화 강, 표면 경화용 강, 담금질 및 템퍼링 강, 스테인리스 스틸 및 내열강의 사용이 늘고 있다. 구름 베어링 강은 이전의 DIN 17230인 DIN EN ISO 683-17에서 표준화되어 있다. 강의 순도는 ISO 4967 ‘금속 재료의 순도 등급’ 표준에 설명 및 분류되어 있다. 기존에 알려진 구름 베어링 강은 100Cr6이라고 불리며, 더 얇은 단면에는 100Cr2, 더 두꺼운 단면에는 100CrMnMo7-3이 수정되어 사용되고 요건에 따라 추가 수정이 가능하다.

풀 하드 철강

• 100Cr6 (SAE52100): 마르텐사이트 경화 및 저온 템퍼링 구름 베어링 강은 64 HRC의 연속 경도와 우수한 롤오버 거동과 함께 높은 내마모성을 지니고, 최대 120°C에서 사용한다.

• 100Cr6-SO (SAE52100): 마르텐사이트 경화 및 고온 템퍼링 구름 베어링 강의 열 안정화는 S0이며, 연속 경도는 62 HRC이다. 우수한 롤오버 거동과 함께 높은 내마모성을 지닌다. 최대 150°C에서 사용한다.

• 100Cr6-S1 (SAE52100): 열 안정화 S1의 마르텐사이트 경화 및 고온 템퍼링 구름 베어링 강이다. 이 강은 62 HRC의 연속 경도와 우수한 롤오버 거동 그리고 높은 내마모성을 지닌다. 200°C 이상의 온도에서 사용할 수 있다.

• 100Cr6-S1B (SAE52100)는 S1 열 안정화의 베이나이트 경화 구름 베어링 강이다. 62 HRC의 연속 경도와 우수한 롤오버 거동 그리고 높은 내마모성을 지닌다. 200°C 이상의 온도를 견딜 수 있으며 균열 경향이 거의 없다.

두꺼운 단면에

• 100CrMnSi6-4: 100Cr6 기반 강은 수정된 망간과 실리콘 함량을 가지며, 열처리, 탄질화, 마르텐사이트 경화, 저온 템퍼링 또는 치수 안정화되었다. 경도 62 HRC 이상이 가능하며 표면의 잔류 오스테나이트가 증가했다. 이 소재는 높은 수준의 내마모성을 특징으로 하며 사용 온도는 200°C이다.

• 30CrMoN15-1: 이 질소 합금 크롬강(Cronidur 30)은 마르텐사이트 경화되고 저온으로 템퍼링된다. 경도는 전체적으로 62 HRC이며 내식성이 높고 150°C 이상의 작동 온도에 적합하다. 거칠게 사용되고 피로 수명이 긴, 고 하중 구름 베어링용 소재이다.

풀하드 강

케이스 경화 강

• St4, St12: 이 케이스 경화 강은 EN 10139/10140에 따라 냉간 압연된 비합금 냉간 스트립 후에 구름 베어링 품질로 사용할 수 있다. 성형 거동은 우수하며 마르텐사이트 경화되고 템퍼링되지만 코어는 상대적으로 무르다. 표면 경도는 62 HRC이다. 120°C 이상의 사용 온도와 비절삭 성형에 적합하다.

• 18MnCrMo5, 20MnCrMo4-2, 17CrNiMo7-6과 같은 DIN EN 10084에 따른 표면 경화 강은 침탄과 마르텐사이트 경화를 통해 표면 경화된다. 또한 이러한 고성능 강은 Mancrodur와 고합금되었다. 경도는 최대 62HRC에 달하며, 단단한 코어 외에 표면과 케이스도 단단하다. 케이스 경화 깊이는 0.6 ~ 1mm이다. 이 강의 높은 노치 충격 강도는 내파열성을 높이며 120°C 이상의 작동 온도에서 사용하기를 권장한다.