高温高速轴承适用的材料有其独特的方面。当 dmn 值较小时,轴承的破坏形式可以是表层或次表层的疲劳剥落,而当 dmn 值超过 250 万时, 疲劳层裂纹就向纵深发展,严重时内圈会成块剥落。对此,可采用表面强度高、内部韧性高的表面硬化钢制造套圈。典型的这类钢材 如 AISI8620、CBS600、CBSl000M 和 VASCOX—2 等。
高温高速轴承有时由于本身的温度高,或是在高温环境下工作,但比一般高温条件的要求有所不同。例如,对在温度为 220℃下工作的高速轴承,却要求按 315℃选择高温材料,这是因为高速轴承要求有更 高的高温硬度,以抵抗高速时速度效应所引起的变形趋势。高温下高速轴承常用的钢材有 M50、M2、WB49 和 M315 等,其中用真空感应法熔炼继而用真空电弧法重熔的 M50 钢,比单纯用真空感应法熔炼 的 M50 钢寿命提高 5 倍以上,因而应用较多。虽然高速轴承似乎不直接涉及腐蚀问题,但高速轴承中有相当多的 比例由于材料腐蚀而失效,在遇到这类问题时,可采用耐腐蚀合金、注入铬离子的 M50 钢以及氮化硅陶瓷等材料所制轴承。
高温高速轴承的保持架要求用强度高的材料制造,在要求高的场合下可 采用 AMS 4616 硅青铜、S—蒙乃尔合金等。使用得最普遍的是铁系合金 AISl4340(AMS6415),要求热处理硬度在 HRC28~36 的范围内。为了进一步改善保持架的摩擦特性,通常还在其表面镀上一层 20- 50μm 的银膜(例如 AMS2412 和 2410)。 陶瓷材料在高速轴承中的应用可望有较大前景,其中氮化硅 Si3N4 材料的寿命比 M50 钢还高,而其比重仅为钢的 40%,已用来制造滚 动体甚至套圈,并证实有卓越的高速、高温适应性和抗腐蚀能力,只是目前的制造成本很高。