Основным материалом для изготовления колец и тел качения подшипников, предназначенных для работы в неагрессивных средах при температуре до +120°С (иногда более высоких), является сталь ШХ15. Из этой стали изготовляют шарики всех размеров, кольца толщиной менее 10 мм и ролики диаметром до 22 мм. Ее аналогами являются: 100Cr6 (Германия), SKF-3 (Швеция), 52100 (США), SUJ2 (Япония).

Для колец подшипников толщиной более 10 и менее 30 мм и роликов диаметром более 22 мм применяют сталь ШХ15СГ. По сравнению со сталью ШХ15 она (для повышения прокаливаемости) содержит несколько больше кремния и марганца.

Для колец толщиной более 30 мм применяют сталь ШХ20СГ, которая содержит еще большее количество этих элементов, а для колец железнодорожных подшипников, подвергающихся индукционной закалке, сталь ШХ4.

Кроме сталей типа ШХ, для колец и тел качения используют также цементуемые стали, которые после химико-термической обработки имеют твердый поверхностный слой (59…66 HRC) и более мягкую сердцевину (около 36 HRC).

Кольца некоторых роликовых подшипников изготавливают из стали 18ХГТ, кольца и ролики крупногабаритных подшипников – из стали 20Х2Н4А, а штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников – из сталей 15Г1, 15Х, 08, 10.

Твердость поверхности деталей подшипников из наиболее часто применяемых сталей приведена в таблице:

Твердость колец и роликов HRC из сталей наиболее часто применяемых

марок (ГОСТ 520), работающих при температуре до 120 °С

Детали подшипников, предназначенных для работы в агрессивных средах, изготовляют из коррозионностойких сталей 95Х18-Ш (для подшипников качения средних и крупных размеров), и 11ОХ18М (для подшипников малого размера). Твердость колец и тел качения из коррозионностойких сталей составляет 55…61 HRC, а рабочая температура до 350°С.

Для колец и тел качения теплопрочных подшипников используется сталь 8Х4В9Ф2-Ш или 8Х4М4В2Ф1-Ш. Подшипники из этих сталей могут использоваться при температуре до 500°С. Твердость колец и тел качения теплопрочных подшипников обычно составляет 60…65 HRC.

Для работы при температуре, превышающей 120°С, может применяться сталь ШХ15, подвергнутая отпуску при повышенных температурах (подшипники в этом случае имеют дополнительный символ «Т»). У таких подшипников твердость колец и тел качения пониженные. Соответственно меньше грузоподъемность и долговечность.

В настоящее время получают распространение подшипники с кольцами и телами качения из нитрида кремния Si3N4. Этот материал обладает значительно более высокой теплопрочностью, чем применяемые стали. Плотность нитрида кремния составляет около 3,2 г/см3 (закаленной стали ШХ15 7,8 г/см3). Благодаря этому при высокой частоте вращения развиваются меньшие центробежные силы. Коэффициент трения пары нитрид кремния – сталь меньше, чем пары сталь – сталь.

Поэтому тепловыделения при работе таких подшипников меньше, чем стальных. Кроме того, повышенная контактная долговечность позволяет использовать подшипники с шариками из нитрида кремния в условиях повышенной загрязненности и в высокоскоростных узлах.

Штампованные сепараторы подшипников общего применения изготовляют главным образом из низкоуглеродистых сталей 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, реже из латуней ЛС63-2 и ЛС59-1, а коррозийно-стойких и теплопрочных подшипников – из сталей 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т.

Массивные сепараторы получают из труб, прутков и штампованных заготовок. Основными материалами являются: латуни ЛС59-1, ЛС59-1Л, сталь 30 и алюминиевые сплавы Д1, Д6, АК4, текстолит. Высокотехнологичные, с хорошими звукопоглощающими свойствами, сепараторы получают литьем из полиамида 6.6 с армированием стекловолокном и без армирования.

Заклепки и распорки сепараторов, подкладные кольца для упорных подшипников, а также втулки закрепительные и стяжные изготовляют главным образом из сталей 15 и 20.