在ES1材料之前,AISI 440C一直是轴承应用的一般选择,其中耐腐蚀性是主要问题,由于钢中含有粗共晶碳化物,这些碳化物在滚动接触应力下会成为裂纹引发剂,因此AISI 440C的性能总是不能令人满意。
ES1钢不含共晶碳化物,这种材质由细小的碳化物、氮化物和强马氏体组成,提高了耐腐蚀性和疲劳性,ES1还具有优化的氮含量和较低的碳含量,抑制传统炼钢工艺中共晶碳化物的产生。经过NSK的广泛测试(包括5%氯化钠水溶液浸泡试验、盐水喷雾试验、5-N硫酸和5-N盐酸溶液浸泡试验以及水中寿命试验),该新材料的性能已得到证明,ES1的性能大大优于其他不锈钢。
在氯化钠水溶液浸渍试验中,将ES1、13Cr不锈钢和AISI 440C的试样在室温下浸入5%的氯化钠水溶剂中8小时,在浸入溶液之前,对试样的所有表面进行抛光,然后进行钝化处理,试验表明,传统的AISI 440C和13Cr不锈钢生锈,而ES1则没有,盐水喷雾试验也记录了类似的结果,AISI 440C和13Cr都有相当大的锈蚀,而ES1则没有。
在浸水试验中记录了ES1的额外性能优势,试验轴承为51305推力球轴承,配有氟树脂保持架和氮化硅球,承受980N的负载(最大接触压力1470MPa)和1000rpm的转速,直到轴承振动水平达到其初始值的大约五倍,测试结果表明,ES1的持续时间大约是AISI 440C的五倍。
由于不锈钢制造的轴承经常暴露在硫酸和盐酸的清洁溶液中,因此NSK进行了进一步的腐蚀测试,评估了ES1、13Cr不锈钢和AISI 440C在5-N硫酸水溶液和5-N盐酸溶液中的耐腐蚀性,在试验中,将每种类型的钢的样品在室温下浸入溶液中20小时,然后测量腐蚀量,结果表明ES1在耐这些酸方面优于两种传统不锈钢。