高湿度、化学薬品、衛生環境では、腐食性媒体が大量に存在するため、ベアリングは簡単に損傷します。これを考慮して、NSK は ES1 (プレミアムステンレス鋼) 材料を開発しました。従来の AISI 440C 鋼と比較して、ES1 は湿度が高く、腐食性の高い環境で優れた耐腐食性を備えているため、ベアリングの耐用年数を大幅に延ばすことができます。この材料を使用すると、機械のメンテナンス、ダウンタイム、ベアリング交換コストを削減できます。
ES1 材料が登場する前は、耐食性が主な問題となるベアリング用途では AISI 440C が一般的に選択されていました。鋼材に粗い共晶炭化物が存在するため、AISI 440C の性能は常に不十分で、転がり接触応力下で亀裂の発生源となる可能性があります。
ES1 鋼には共晶炭化物が含まれていません。この材料は微細炭化物、窒化物、および強力なマルテンサイトで構成されており、耐食性と疲労性が向上します。ES1 は窒素含有量が最適化され、炭素含有量が低いため、従来の製鋼プロセスで共晶炭化物が生成されません。この新材料の性能は、5% 塩化ナトリウム水溶液浸漬試験、塩水噴霧試験、5-N 硫酸および5-N 塩酸溶液浸漬試験、耐水性試験など、NSK による広範な試験で実証されており、ES1 は他のステンレス鋼よりも大幅に優れた性能を発揮します。
塩化ナトリウム水溶液浸漬試験では、ES1、13Cr ステンレス鋼、AISI 440C の試験片を 5% 塩化ナトリウム水溶液に室温で 8 時間浸漬しました。溶液に浸漬する前に、試験片のすべての表面を研磨し、不動態化処理しました。試験の結果、従来の AISI 440C および 13Cr ステンレス鋼は錆びましたが、ES1 は錆びませんでした。塩水噴霧試験でも同様の結果が記録され、AISI 440C と 13Cr はどちらもかなりの錆びが見られましたが、ES1 は錆びませんでした。
ES1 のさらなる性能上の利点は、フッ素樹脂ケージとシリコン窒化物ボールを備えた 51305 スラスト ボール ベアリングに 980N (最大接触圧力 1470MPa) の荷重と 1000rpm の回転速度をかけ、ベアリングの振動レベルが初期値の約 5 倍に達するまでの浸水テストで記録されました。テスト結果では、ES1 の耐久性は AISI 440C の約 5 倍であることが示されました。
ステンレス鋼製の軸受は硫酸や塩酸の洗浄液にさらされることが多いため、NSKは、5-N硫酸水溶液と5-N塩酸溶液中でのES1、13Crステンレス鋼、AISI 440Cの耐食性を評価するために、さらに腐食試験を実施しました。試験では、各鋼種のサンプルを室温で20時間溶液に浸し、腐食量を測定しました。結果、ES1はこれらの酸に対する耐性において従来のステンレス鋼の両方よりも優れていることが示されました。
