发布时间：2025年7月1日                                回转支承

回转支承（Slewing Ring）的内外环是承受载荷的核心部件，其材质选择直接影响回转支承的性能、寿命和可靠性。以

下是材质选择的主要要求和常见材料：

1. 材质选择的核心要求

高耐磨性：内外环在长期运转中需要抵抗滚动体和滚道的摩擦磨损。

高疲劳强度：承受交变载荷时，材料需具备良好的抗疲劳性能，防止裂纹萌生和扩展。

高硬度和韧性：表面硬度高以抵抗磨损，心部韧性好以吸收冲击。

耐腐蚀性：在恶劣环境（如潮湿、腐蚀性介质）中使用时，材料需具备一定的防锈能力。

加工性能：材料应易于成型、热处理和机械加工，以满足复杂形状和精度要求。

2. 常用材料类型

2.1 碳钢（如50Mn、42CrMo）

特点：

性价比高，广泛应用于普通工业场景。

通过调质处理（淬火+高温回火）获得良好的综合机械性能。

表面可进行渗碳、氮化或镀层处理以提高耐磨性和耐腐蚀性。

适用场景：中低载荷、非腐蚀性环境（如工程机械、普通起重机）。

2.2 合金钢（如42CrMo4、50CrMo4）

特点：

更高的强度和疲劳寿命，适合高载荷应用。

合金元素（如Cr、Mo）提高淬透性和抗回火稳定性。

可通过表面硬化处理（如感应淬火）进一步优化性能。

适用场景：高载荷、高频运转设备（如港口机械、重型起重机）。

2.3 不锈钢（如1Cr13、1Cr17Ni2）

特点：

优异的耐腐蚀性，适用于潮湿、盐雾等恶劣环境。

强度和硬度略低于碳钢，但通过固溶处理和时效硬化可提升性能。

成本较高，加工难度较大。

适用场景：海洋工程、食品机械、化工设备等腐蚀性环境。

2.4 铸铁（如GG20、GG25）

特点：

成本低，减震性好，但耐磨性和强度较低。

通常用于轻载或低速场景，表面需进行耐磨处理（如镶圈或堆焊）。

适用场景：低载荷、间歇运转设备（如小型起重机、太阳能跟踪系统）。

2.5 特殊材料（如粉末冶金钢、复合材料）

特点：

粉末冶金钢：通过粉末压制和烧结工艺，实现高密度和均匀性能，适合复杂形状。

复合材料：在特定场景下，采用聚合物或金属基复合材料减轻重量并提高耐腐蚀性。

适用场景：定制化需求或特殊工况（如高温、真空环境）。

3. 表面处理要求

淬火与回火：提高表面硬度和耐磨性，同时保留心部韧性。

渗碳/氮化：通过化学热处理形成硬化层，增强抗磨和抗疲劳性能。

镀层处理：

镀锌/镉：防止腐蚀，但可能增加摩擦。

镀硬铬：提高表面硬度和耐腐蚀性。

PVD/CVD涂层：沉积耐磨涂层（如TiN、CrN），适用于高负荷和高温环境。

喷丸强化：通过弹丸喷射提高表面残余压应力，延长疲劳寿命。

4. 材料选择依据

应用场景 推荐材料 关键性能

普通工程机械（如挖掘机） 50Mn、42CrMo（调质处理） 高疲劳强度、耐磨性

港口起重机（高载荷、腐蚀） 不锈钢（1Cr17Ni2）、合金钢 耐腐蚀、高强度

太阳能跟踪系统（轻载、户外） GG20铸铁、碳钢（镀锌） 低成本、防锈

风力发电（重载、高频） 42CrMo4（渗碳处理） 高耐磨性、抗冲击

5. 设计注意事项

匹配硬度：内外环的硬度需与滚动体匹配，避免单侧磨损过快。

热处理一致性：确保内外环热处理后的变形均匀，避免装配应力。

耐腐蚀设计：在腐蚀环境中，优先选择不锈钢或增加镀层/涂层防护。

轻量化需求：在非高载荷场景下，可选用空心结构或轻质材料（如铝合金，需表面处理）。

总结

回转支承内外环的材质选择需根据载荷、转速、环境、成本等因素综合考量。碳钢和合金钢适用于大多数工业场景，不

锈钢用于腐蚀性环境，铸铁适合轻载场景。通过合理的热处理和表面处理，可显著提升材料的性能和使用寿命。