Οι κεραμικές σφαίρες ρουλεμάν νιτριδίου του πυριτίου είναι τα βασικά στοιχεία κύλισης των υβριδικών κεραμικών ρουλεμάν (χαλύβδινοι δακτύλιοι αυτοκινητόδρομου + κεραμικές σφαίρες) και των πλήρων κεραμικών ρουλεμάν.
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές χαλύβδινες σφαίρες ρουλεμάν, οι κεραμικές σφαίρες νιτριδίου του πυριτίου διαθέτουν χαμηλή πυκνότητα (μόνο 40% χάλυβα), υψηλή σκληρότητα, υψηλό μέτρο ελαστικότητας και χαμηλό συντελεστή τριβής, καθώς και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και απόδοση ηλεκτρικής μόνωσης.
Κάτω από σκληρές συνθήκες όπως υψηλή ταχύτητα, υψηλή θερμοκρασία, διάβρωση, μη λίπανση και μαγνητικές παρεμβολές, οι κεραμικές σφαίρες νιτριδίου του πυριτίου μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την περιοριστική ταχύτητα, τη διάρκεια ζωής και την αξιοπιστία των ρουλεμάν.
| Αντικείμενο δοκιμής | Μονάδα | Εύρος ευρετηρίου |
| Υλικό | – | Si₃N₄ |
| Πυκνότητα | g/cm³ | 3.2 |
| Σκληρότητα Vickers (HV10) | kgf/mm² | 1400-1500 |
| Αντοχή κάμψης | ΜΡΑ | 700 ≥ |
| Αντοχή σε θλίψη | ΜΡΑ | ≥2800 |
| Αντοχή σε θραύση | MPa·m¹/² | ≥6.5 |
| Μέτρο ελαστικότητας | ΣΔα | 310 |
| Αναλογία Poisson | – | |
| Συντελεστής θερμικής διαστολής (20–800°C) | ×10⁻⁶ /Κ | 3.2 |
| Θερμική αγωγιμότητα | W/(μ·Κ) | 20 |
| Συνιστώμενη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας (αέρας) | °C | 1200 |
| Μαγνητική διαπερατότητα | – | 0 (μη μαγνητικό) |
| Ονομαστική διάμετρος (mm) | Κοινοί βαθμοί | Εφαρμογή |
| 1.588（1/16″） | Ζ3, Ζ5 | Μικροσκοπικά ρουλεμάν |
| 2.381（3/32″） | Ζ3, Ζ5 | Ρουλεμάν οργάνων |
| 3.175（1/8″） | Ζ3, Ζ5 | Ηλεκτρικοί άξονες υψηλής ταχύτητας |
| 4.762（3/16″） | Ζ5, Ζ10 | Ρουλεμάν ατράκτου εργαλειομηχανών |
| 6.350（1/4″） | Ζ5, Ζ10 | Ρουλεμάν πλήμνης αυτοκινήτου |
| 7.938（5/16″） | Ζ5, Ζ10 | Βιομηχανικά ρουλεμάν αντλιών |
| 9.525（3/8″） | Ζ10, Ζ16 | Μεγάλα ρουλεμάν κινητήρα |
| 12.700（1/2″） | Ζ10, Ζ16 | Ρουλεμάν ανεμογεννητριών |
| 15.875（5/8″） | Ζ16 | Ρουλεμάν μηχανημάτων βαρέως τύπου |
| 19.050（3/4″） | Ζ16 | Ρουλεμάν εξοπλισμού εξόρυξης |
| 25.400（1″） | Ζ16 | Μεγάλα ρουλεμάν ειδικής χρήσης |
Άλλα αυτοκρατορικά ή μετρικά μεγέθη είναι διαθέσιμα κατόπιν αιτήματος.
| Βαθμολογώ | Διακύμανση διαμέτρου μπάλας (Vdws) | Σφαιρικό σφάλμα (σφαιρική απόκλιση) | Τραχύτητα επιφάνειας (Ra) |
| Ζ3 | ≤0,08 μm | ≤0,08 μm | ≤0,010 μm |
| Ζ5 | ≤0,13 μm | ≤0,13 μm | ≤0,014 μm |
| Ζ10 | ≤0,25 μm | ≤0,25 μm | ≤0,020 μm |
| Ζ16 | ≤0,40 μm | ≤0,40 μm | ≤0,025 μm |
| Ζ20 | ≤0,50 μm | ≤0,50 μm | ≤0,032 μm |
Σημείωση: Οι βαθμοί G3 έως G5 είναι κατάλληλοι για ρουλεμάν ακριβείας εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας. Οι βαθμοί G10 έως G16 είναι κατάλληλοι για βιομηχανικά ρουλεμάν γενικής χρήσης. και ο βαθμός G20 χρησιμοποιείται για εφαρμογές χαμηλής ακρίβειας.
1. Η χαμηλή πυκνότητα (3,20 g/cm³) και η χαμηλή φυγόκεντρη δύναμη μειώνουν σημαντικά το φορτίο που ασκούν τα στοιχεία κύλισης στους δακτυλίους κατά τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας, επιτρέποντας υψηλότερες μέγιστες ταχύτητες λειτουργίας (έως και 1,5 φορές μεγαλύτερη από αυτή των χαλύβδινων ρουλεμάν).
2. Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα (HV 1400–1500), εξαιρετική αντοχή στη φθορά, καλή σταθερότητα διαστάσεων και διατήρηση υψηλής ακρίβειας μετά από μακροχρόνια λειτουργία.
3. Υψηλός συντελεστής ελαστικότητας (περίπου 310 GPa), υψηλή ακαμψία και ελάχιστη παραμόρφωση, καθιστώντας το κατάλληλο για άξονες ακριβείας που απαιτούν υψηλή ακαμψία.
4. Χαμηλός συντελεστής τριβής και καλές αυτολιπαινόμενες ιδιότητες, επιτρέποντας βραχυπρόθεσμη λειτουργία με ελάχιστη ή καθόλου λίπανση.
5. Χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής (περίπου 3,2×10⁻⁶ /K). ελάχιστη επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας λειτουργίας στο διάκενο του ρουλεμάν. εξαιρετική θερμική σταθερότητα.
6. Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες: Μπορεί να λειτουργήσει σταθερά για παρατεταμένες περιόδους σε θερμοκρασίες κάτω των 800°C, υπερβαίνοντας κατά πολύ το όριο του χάλυβα ρουλεμάν (περίπου 150°C).
7. Αντοχή στη διάβρωση: Ανθεκτικό σε οξέα, αλκάλια, θαλασσινό νερό και διάφορα χημικά μέσα. κατάλληλο για διαβρωτικά περιβάλλοντα όπως χημικές αντλίες και θαλάσσιες εφαρμογές.
8. Ηλεκτρική μόνωση: Ειδική αντίσταση όγκου > 10¹⁴ Ω•cm. αποτρέπει αποτελεσματικά την ηλεκτροδιάβρωση (διάβρωση με σπινθήρα). κατάλληλο για εφαρμογές όπως κινητήρες μεταβλητής συχνότητας και σιδηροδρομική μεταφορά.
9. Μη μαγνητικό: Δεν παρεμβαίνει σε μαγνητικά ευαίσθητο εξοπλισμό, καθιστώντας το κατάλληλο για ιατρικά όργανα ή όργανα ακριβείας όπως μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας και συστήματα μαγνητικής αιώρησης.
10. Μεγάλη διάρκεια κόπωσης: Στα υβριδικά κεραμικά ρουλεμάν, η διάρκεια κόπωσης επαφής των κεραμικών σφαιρών νιτριδίου του πυριτίου μπορεί να είναι 3 έως 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή των χαλύβδινων σφαιρών.
1. Ρουλεμάν ατράκτου εργαλειομηχανών υψηλής ταχύτητας (ηλεκτρικοί άξονες, άξονες μηχανής χάραξης).
2. Ρουλεμάν για εξαρτήματα αεροδιαστημικών κινητήρων και γυροσκόπια.
3. Ρουλεμάν στροβιλοσυμπιεστή αυτοκινήτου, ρουλεμάν πλήμνης τροχού και ρουλεμάν κινητήρα κίνησης για οχήματα νέας ενέργειας.
4. Ρουλεμάν κύριου άξονα ανεμογεννητριών και ρουλεμάν εκτροπής.
5. Ρουλεμάν για χημικές αντλίες, ανθεκτικές στη διάβρωση αντλίες και αντλίες θαλασσινού νερού.
6. Ρουλεμάν για εξοπλισμό κενού (λίπανση χωρίς λάδι).
7. Ρουλεμάν για κινητήρες έλξης σιδηροδρομικής μεταφοράς (αντιηλεκτρική διάβρωση).
8. Ρουλεμάν για εξοπλισμό ημιαγωγών και όργανα ακριβείας (μη μαγνητικά, χαμηλών κραδασμών).
9. Ρουλεμάν κίνησης για κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας και εξοπλισμό θερμικής επεξεργασίας.
