Nelle applicazioni estremamente impegnative come quelle dei centri di lavorazione e delle fresatrici ad alta velocità, i cuscinetti sono spesso sottoposti a stressanti condizioni di esercizio: velocità e temperature molto elevate, carichi pesanti, condizioni di scarsa lubrificazione, ambienti contaminati e corrosivi, arresti e avvii rapidi e frequenti.

Anche solo una di queste condizioni può provocare il cedimento prematuro dei cuscinetti a causa dell’affaticamento del metallo a livello della superficie o della sub-superficie. Le conseguenze sono facilmente immaginabili: tempi di fermo macchina non programmati, aumento dei costi di manutenzione e perdite di produttività.

Per garantire una maggiore durata operativa, la SKF e la SNFA hanno sviluppato un acciaio di altissima qualità a elevato contenuto di azoto.

Di per sé l’impiego dell’azoto come legante non è una novità. L’innovazione è la soluzione ottimizzata, sviluppata dalla SKF-SNFA con l’impiego dell’azoto come legante: l’acciaio NitroMax (noto anche come acciaio VC444).

NitroMax è una nuova generazione di acciaio inossidabile eccezionalmente resistente alla corrosione, in grado di garantire una maggiore resistenza a fatica e un elevato livello di resistenza agli urti. Questo acciaio purissimo, a elevato contenuto di azoto, consente di prolungare la durata operativa dei cuscinetti nelle applicazioni con buone condizioni di lubrificazione (film spesso) e, cosa ancora più importante, in condizioni di scarsa lubrificazione (film sottile).

L’acciaio NitroMax è caratterizzato anche da un coefficiente di dilatazione termica molto basso. Ciò consente ai cuscinetti realizzati con acciaio NitroMax di mantenere meglio il precarico durante l’esercizio, anche a velocità elevate, con conseguente riduzione del calore prodotto dai cuscinetti e incremento della durata operativa del grasso.

È quindi assicurato il prolungamento dei tempi di esercizio e l’aumento del tempo di utilizzazione dei macchinari, con conseguente riduzione dei costi di proprietà.

CERAMICA E NITROMAX: LA COMBINAZIONE VINCENTE
La gamma SKF-SNFA di cuscinetti obliqui a sfere Super-precision realizzata in acciaio NitroMax è dotata, nella versione standard, di elementi volventi in ceramica (nitruro di silicio per cuscinetti). I vantaggi della ceramica sono risaputi: minore densità, minore attrito, grado di durezza e modulo di elasticità elevati, basso coefficiente di dilatazione termica.

Le proprietà degli anelli in acciaio NitroMax e degli elementi volventi in ceramica, combinate insieme, migliorano notevolmente le prestazioni dei cuscinetti, prolungandone considerevolmente la durata rispetto ai cuscinetti ibridi tradizionali.

PROTETTI DALLA CONTAMINAZIONE
I cuscinetti standard realizzati in acciaio NitroMax sono dotati di tenuta integrata su ambo i lati e sono riempiti con grasso di ottima qualità. Gli schermi non contattanti eliminano, di fatto, il problema del cedimento prematuro dei cuscinetti causato dall’ingresso di agenti contaminanti negli stessi. E poiché queste tenute non sono striscianti, esse risultano molto efficaci nel ritenere il grasso senza compromettere la capacità dei cuscinetti di sopportare velocità elevate.

In condizioni normali di esercizio, i cuscinetti ibridi schermati Super-precision realizzati in acciaio NitroMax non necessitano di essere rilubrificati. Sono anche disponibili versioni senza tenuta.

UN LIVELLO DI ECCELLENZA SENZA PARI
L’acciaio più comunemente utilizzato per i cuscinetti di precisione è un acciaio al carbonio-cromo temprato di profondità, il 100Cr6. Questo acciaio, che è stato costantemente ottimizzato nel tempo, rappresenta ancora un eccellente materiale per molteplici applicazioni. Tuttavia, per le applicazioni di precisione con requisiti impegnativi, si utilizzano sempre più frequentemente acciai ad alto contenuto di azoto.

Per capire le ragioni della superiorità dell’acciaio NitroMax rispetto agli altri acciai per cuscinetti, è necessario definire gli effetti dell’azoto sulla microstruttura dell’acciaio e come questo venga ottimizzato durante il processo di trattamento termico.

Quando l’acciaio al carbonio-cromo è sottoposto al trattamento termico, il processo produce fragili carburi di cromo di grandi dimensioni. Quando l’acciaio NitroMax è temprato si formano invece nitruri di cromo fini e di piccole dimensioni. Ciò accade perché l’azoto si sostituisce al carbonio, consentendo di dissolvere una maggiore quantità di cromo nella matrice di acciaio. Attorno ai nitruri si crea, quindi, un’area impoverita di cromo più piccola, che rende l’acciaio ad alto contenuto di azoto molto più resistente alla corrosione.

La maggiore resistenza a fatica dell’acciaio NitroMax è legata alla natura coerente e alla fine distribuzione dei precipitati di nitruro di cromo.

Nelle fasi finali di raffreddamento e tempra del processo di trattamento termico, gli anelli dei cuscinetti in acciaio NitroMax raggiungono un eccezionale grado di durezza (a caldo) (>58HRC), combinato con un altrettanto elevato livello di resistenza agli urti e di stabilità dimensionale.

PERCHE’ SCEGLIERE NITROMAX ?
Le caratteristiche e le proprietà dell’acciaio NitroMax non sono solo superiori a quelle dei tradizionali acciai per cuscinetti, ma anche a quelle di altri acciai ad alto contenuto di azoto. Inoltre, grazie alla quasi assenza di carburi primari e a un numero minimo di inclusioni, il NitroMax è quasi certamente il più puro acciaio legato ad alto contenuto di azoto in campo industriale – un’altra dimostrazione dell’impegno della SKF per garantire il miglioramento continuo in ambito di cuscinetti e tecnologie correlate.