Подшипниковую сталь применяют главным образом для изготовления шариков, роликов и колец подшипников.
В процессе работы эти элементы находятся под воздействием высоких знакопеременных напряжений. Каждый участок рабочей поверхности
ролика или шарика и дорожки колец испытывает многократное нагружение, которое распределяется в пределах очень небольшой опорной
поверхности. В результате в каждом участке поверхности возникают местные контактные знакопеременные напряжения порядка 300..500кгс/см2
- сжимающие на поверхности контакта и растягивающие у ее контура.
Напряжения вызывают упругую и незначительную остаточную деформации элементов подшипника. Многократное повторение деформации
приводит к появлению усталостных трещин, выкрашиванию поверхности подшипника, в результате чего при качении возникают удары,
под действием которых разрушения усиливаются и подшипник выходит из строя.
Помимо усталостного разрушения, дорожки колец подшипника и сами тела качения подвергаются истиранию. Причиной истирания являются
тангенциальные напряжения, вызываемые силами трения при скольжении контактирующих поверхностей. В результате чего от поверхности
металла отделяются тонкие чешуйки, что вызывает увеличение зазора между кольцами и телами качения и усиление абразивного износа.
Величина истирания зависит от точности изготовления и сборки подшипника, условий его нагружения, смазки, наличия абразивных частиц,
химически активной среды и от ряда других причин. При интенсивном истирании поверхностные слои шарикоподшипниковой стали могут
изнашиваться настолько быстро, что в них не успевают появиться усталостные трещины. В этом случае подшипник выходит из строя еще
до усталостного разрушения.
В некоторых случаях детали подшипников подвергаются совмещенным раздавливающим и изгибающим нагрузкам, нагрузкам динамического характера.
В соответствии с этим, cвойства шарикоподшипниковой стали должны характеризироваться высокой упругостью и высоким сопротивлением усталости
при малой хрупкости, отличаться высокой износостойкостью и прочностью. Так как детали подшипников работают, соприкасаясь отдельными
точками рабочих поверхностей, особое значение для подшипниковой стали приобретает ее физико-химическая однородность и чистота по
неметаллическим включениям. Присутствие в стали скоплений твердых карбидов, неметаллических включений, волосовин, трещин и других
концентраторов напряжений вызывает быстрый износ отдельных участков поверхности и преждевременный выход из строя подшипника.