νέα

Τάσεις ανάπτυξης υλικών ρουλεμάν

 

In ρουλεμάν κύλισηςΗ κατασκευή και οι ιδιότητες των υλικών καθορίζουν άμεσα τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν, την αξιοπιστία και τις ισχύουσες συνθήκες λειτουργίας. Επί του παρόντος, τα μέρη των ρουλεμάν εξακολουθούν να κατασκευάζονται κυρίως από χάλυβα εδράνων υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, όπως ο κοινός GCr15 και ο GCr15SiMn. Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη εξοπλισμού για υψηλότερες ταχύτητες, βαρύτερα φορτία, υψηλότερες θερμοκρασίες και πιο σύνθετες συνθήκες λειτουργίας, τα υλικά των εδράνων αναβαθμίζονται συνεχώς, παρουσιάζοντας κυρίως τις ακόλουθες κατευθύνσεις ανάπτυξης:

 

1. Χάλυβας ρουλεμάν υψηλής σκληρότητας

 

Για την κάλυψη των αναγκών των μεγάλων μερών ρουλεμάν με παχιά τοιχώματα, η βιομηχανία έχει σταδιακά αναπτύξει χάλυβες ρουλεμάν υψηλής σκληρότητας, όπως GCr15SiMo και GCr18Mo. Αυτά τα υλικά μπορούν να αποκτήσουν ομοιόμορφη σκληρυμένη δομή σε μεγαλύτερες διατομές, βελτιώνοντας τη συνολική αντοχή και τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων, και είναι κατάλληλα για μεγάλα ρουλεμάν και βαρέως τύπου εξοπλισμό.

 

2. Επιφανειακά σκληρυμένος χάλυβας ρουλεμάν

 

Ο επιφανειακά σκληρυμένος χάλυβας GCr4 χρησιμοποιείται συνήθως σε βαρέως τύπου εξοπλισμό, όπως σιδηροδρομικά οχήματα και ελασματουργεία. Χρησιμοποιώντας θέρμανση με επαγωγή μέσης συχνότητας και ταχεία ψύξη, μπορεί να σχηματιστεί ένα σκληρυμένο στρώμα ορισμένου βάθους στην επιφάνεια των εξαρτημάτων, δίνοντας στο ρουλεμάν τόσο υψηλή επιφανειακή σκληρότητα όσο και υψηλή σκληρότητα πυρήνα, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή στην κόπωση και την αντοχή στην κρούση.

 

3. Νέοι τύποι ανοξείδωτου χάλυβα που φέρουν χάλυβα

Οι παραδοσιακοί ανοξείδωτοι χάλυβες όπως οι 9Cr18 και 9Cr18Mo (440C) έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση, αλλά είναι επιρρεπείς στο σχηματισμό χονδροειδών καρβιδίων, επηρεάζοντας τη διάρκεια ζωής λόγω κόπωσης και την ποιότητα της επιφάνειας. Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας 0,7C-13Cr που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια, μειώνοντας την περιεκτικότητα σε άνθρακα και χρώμιο και μειώνοντας τα ευτηκτικά καρβίδια, βελτιώνει περαιτέρω την απόδοση κόπωσης επαφής, την ανθεκτικότητα και την αντοχή στη διάβρωση των ρουλεμάν. Χρησιμοποιείται συνήθως σε ρουλεμάν ακριβείας που είναι ανθεκτικά στη σκουριά, όπως ρουλεμάν σκληρών δίσκων και ρουλεμάν ιατρικού εξοπλισμού.

 

4. Υψηλής αντοχής κράμα χάλυβα

 

Οι χάλυβες ρουλεμάν σειράς GT, μέσω της βελτιστοποιημένης σύνθεσης κραμάτων, βελτιώνουν την αντοχή και την ανθεκτικότητα της μήτρας και ενισχύουν τη σταθερότητα κατά την σκλήρυνση. Κατάλληλοι για βαρέως τύπου ή ελαφρού τύπου σχέδια ρουλεμάν, έχουν καλή διάρκεια ζωής υπό καθαρές συνθήκες λίπανσης.

 

5. Χάλυβας ρουλεμάν ανθεκτικός στη μόλυνση

 

Σε πρακτικές εφαρμογές, η σκόνη ή τα σωματίδια φθοράς στο λιπαντικό λάδι μπορούν να σχηματίσουν εσοχές στην επιφάνεια του ρουλεμάν, οδηγώντας σε συγκέντρωση τάσεων και πρόωρη αποφλοίωση λόγω κόπωσης. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, η Ιαπωνία έχει αναπτύξει τη σειρά TF χαλύβων εδράνων ανθεκτικών στη μόλυνση (όπως TF, HTF, STF, NTF, κ.λπ.).

 

Βελτιστοποιώντας την περιεκτικότητα σε άνθρακα και τις αναλογίες στοιχείων κράματος, το υλικό σχηματίζει περισσότερα λεπτά καρβίδια και αυξάνει τον συγκρατούμενο ωστενίτη, μειώνοντας έτσι τη συγκέντρωση τάσεων στις άκρες εσοχής. Η πρακτική εμπειρία δείχνει ότι τα ρουλεμάν που κατασκευάζονται με χάλυβες σειράς TF μπορούν να έχουν 4-10 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής υπό συνθήκες μολυσμένης λίπανσης.

 

6. Χάλυβας ρουλεμάν σχεδόν υψηλής θερμοκρασίας

Όταν χρησιμοποιούνται συνηθισμένα ρουλεμάν GCr15 σε περιβάλλοντα που κυμαίνονται από 100℃ έως 200℃, σχηματίζεται εύκολα μια «φωτεινή λευκή ζώνη» χαμηλής σκληρότητας στο υποεπιφανειακό στρώμα του υλικού, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάν. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, έχουν αναπτυχθεί χάλυβες ρουλεμάν σχεδόν υψηλής θερμοκρασίας όπως οι NTJ2 και KUJ7. Αυξάνοντας κατάλληλα την περιεκτικότητα σε στοιχεία όπως το Cr, το Si και το Mo, ο σχηματισμός φωτεινών λευκών ζωνών καταστέλλεται, επιτρέποντας στα ρουλεμάν να διατηρούν καλή διάρκεια ζωής και σταθερότητα διαστάσεων ακόμη και στους 150℃.~180℃. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητήρες αυτοκινήτων, γεννήτριες και εξοπλισμό θερμής κατεργασίας.

 

7. Χάλυβας ρουλεμάν υψηλής θερμοκρασίας

Σε συνθήκες λειτουργίας υψηλής θερμοκρασίας και ταχύτητας, όπως η αεροδιαστημική, τα παραδοσιακά υλικά είναι ανεπαρκή. Οι πρώιμοι χάλυβες υψηλής θερμοκρασίας, όπως οι T1, T2, T10 και M50, ενώ διαθέτουν υψηλή σκληρότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος και υψηλό κόστος.

 

Τα τελευταία χρόνια, η Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν αναπτύξει μια νέα γενιά χαλύβων ενανθράκωσης υψηλής θερμοκρασίας, όπως οι M50NiL, CBS1000 και RBD. Μεταξύ αυτών, ο M50NiL είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος. Μετά την ενανθράκωση, σχηματίζονται λεπτά καρβίδια στην επιφάνεια, δημιουργώντας υπολειμματική θλιπτική τάση. Η σκληρότητα του πυρήνα του μπορεί να φτάσει 2,5 φορές αυτή του M50, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε κόπωση. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται κυρίως σε τομείς εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας, όπως τα ρουλεμάν κύριου άξονα αεροκινητήρων. Συνολικά, η ανάπτυξη υλικών ρουλεμάν προχωρά συνεχώς προς υψηλότερη αντοχή, υψηλότερη αξιοπιστία, αντοχή στη ρύπανση, αντοχή στη διάβρωση και απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες. Με την ανάπτυξη της αεροδιαστημικής, του νέου ενεργειακού εξοπλισμού και της υψηλής τεχνολογίας κατασκευής, η έρευνα και η εφαρμογή νέων υλικών ρουλεμάν θα συνεχίσουν να εμβαθύνουν, παρέχοντας ισχυρότερη τεχνική υποστήριξη για τη βελτίωση της απόδοσης των ρουλεμάν.