Якія матэрыялы выкарыстоўваюцца для вырабу падшыпнікаў качэння?
Падшыпнікі пракаткі з'яўляюцца найважнейшымі кампанентамі ў сталеліцейнай і металаапрацоўчай прамысловасці, распрацаваныя, каб вытрымліваць экстрэмальныя ўмовы працы, уключаючы вялікія нагрузкі, высокія тэмпературы і суровыя ўмовы. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў іх канструкцыі, непасрэдна ўплываюць на прадукцыйнасць, даўгавечнасць і надзейнасць. У гэтым кіраўніцтве разглядаюцца розныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці падшыпнікаў качэнняў, і тое, як выбар матэрыялу ўплывае на характарыстыкі падшыпнікаў.
Якія найбольш трывалыя матэрыялы для падшыпнікаў пракатных станоў?
Высокавугляродзістай храмістай сталі
Высокавугляродзістая хромістая сталь, у прыватнасці 52100 (або SUJ2 па японскіх стандартах), шырока выкарыстоўваецца для кампанентаў падшыпнікаў пракатных станоў. Гэты матэрыял змяшчае прыкладна 1% вугляроду і 1.5% хрому, забяспечваючы выдатную цвёрдасць і зносаўстойлівасць пасля тэрмічнай апрацоўкі. Гэтыя падшыпнікі пракаткі могуць дасягаць значэнняў цвёрдасці паверхні 58-65 HRC, забяспечваючы стабільнасць памераў пры высокіх нагрузках. Хром паляпшае загартоўванасць і ўстойлівасць да карозіі, а высокае ўтрыманне вугляроду спрыяе цвёрдасці. Гэтыя падшыпнікі забяспечваюць добрую ўстойлівасць да стомленасці, што вельмі важна для кампанентаў, якія падвяргаюцца мільёнам цыклаў нагрузак на працягу ўсяго тэрміну службы.
Цементованные сталёвыя сплавы
Цементованные сталёвыя сплавы, такія як AISI 8620, 9310 і 4320, выкарыстоўваюцца ў Падшыпнік пракаткі прыкладанняў, якія патрабуюць выключнай трываласці ў спалучэнні з высокай цвёрдасцю паверхні. Гэтыя сталі з нізкім утрыманнем вугляроду падвяргаюцца науглерожванию, дзе вуглярод распаўсюджваецца ў павярхоўны пласт пры высокіх тэмпературах, ствараючы цвёрды корпус, захоўваючы пры гэтым трывалае ядро. Такая структура з падвойнымі ўласцівасцямі робіць науглероженные падшыпнікі пракатных станоў асабліва прыдатнымі для ўмоў ударных нагрузак, распаўсюджаных на рэверсіўных станах. Цвёрдасць паверхні пасля тэрмічнай апрацоўкі дасягае 58-62 HRC, а стрыжань застаецца на ўзроўні 30-40 HRC, забяспечваючы выдатную ўстойлівасць як да павярхоўнай стомленасці, так і да разбурэння структуры.
Разнавіднасці нержавеючай сталі
Разнавіднасці нержавеючай сталі, у прыватнасці мартэнсітныя маркі, такія як 440C, і тыпы ападкаў, якія ўмацоўваюцца, такія як 17-4 PH, забяспечваюць спалучэнне каразійнай устойлівасці і механічных уласцівасцей для падшыпнікаў пракатных станоў у складаных умовах. Гэтыя матэрыялы ўтрымліваюць значную колькасць хрому (звычайна 13-18%) і часта ўключаюць нікель і малібдэн. На металургічных заводах, дзе падшыпнікі пракаткі падвяргаюцца ўздзеянню вады, тэхналагічных хімікатаў або высокай вільготнасці, падшыпнікі з нержавеючай сталі прадухіляюць акісленне. Марка 440C можа дасягаць значэнняў цвёрдасці 56-60 HRC пасля тэрмічнай апрацоўкі, што робіць яе прыдатнай для ўмераных нагрузак, дзе каразійная ўстойлівасць мае першараднае значэнне.
Як матэрыяльныя інавацыі паляпшаюць прадукцыйнасць падшыпнікаў пракатнага стану?
Керамічныя і гібрыдныя падшыпнікавыя матэрыялы
Нітрыд крэмнію (Si₃N₄) і іншая перадавая кераміка зрабілі рэвалюцыю ў тэхналогіі падшыпнікаў пракатных станоў, асабліва ў высакахуткасных і высокатэмпературных прымяненнях. Гэтыя керамічныя матэрыялы забяспечваюць выключную цвёрдасць, меншую шчыльнасць, чым сталь (прыкладна на 40% лягчэй) і выдатную тэрмічную стабільнасць. У гібрыдных падшыпніках качэння керамічныя элементы качэння ў спалучэнні са сталёвымі кольцамі забяспечваюць ідэальны баланс: керамічныя шарыкі або ролікі зніжаюць цэнтрабежныя сілы і працоўныя тэмпературы, павялічваючы пры гэтым калянасць. Выдатныя трыбалагічныя ўласцівасці нітрыду крэмнія прыводзяць да зніжэння трэння, што прыводзіць да эканоміі энергіі ў пракатных станах. Гэтыя керамічныя падшыпнікі пракаткі дэманструюць выдатную ўстойлівасць да карозіі і могуць працаваць з мінімальнай колькасцю змазкі.
Тэхналогія парашковай металургіі
Парашковая металургія дае магчымасць стварэння спец Падшыпнік пракаткі кампаненты са ўласцівасцямі, недасяжнымі з дапамогай звычайных металургічных працэсаў. Гэтая тэхналогія прадугледжвае сцісканне і спяканне дробных металічных парашкоў, што дазваляе дакладна кантраляваць склад і мікраструктуру матэрыялу. Хуткарэзная сталь, вырабленая метадам парашковай металургіі, утрымлівае большы працэнт карбідаўтваральных элементаў, раўнамерна размеркаваных па матэрыяле. Гэтыя падшыпнікі пракатных станоў дэманструюць выключную цвёрдасць у гарачым стане, захоўваючы свае механічныя ўласцівасці пры тэмпературах да 500°C, што важна пры гарачай пракатцы. Палепшаная аднастайнасць размеркавання карбіду павышае ўстойлівасць да стомленасці за кошт ліквідацыі вялікіх кластараў карбіду, якія часта служаць месцам узнікнення расколін.
Дасягненні ў апрацоўцы паверхні
Тэхналогіі апрацоўкі паверхні значна палепшылі падшыпнікі пракаткі за кошт змены ўласцівасцей паверхні без змены характарыстык стрыжня. Пакрыцці фізічнага нанясення з паравай фазы (PVD), асабліва нітрыд хрому (CrN), нітрыд тытана (TiN) і алмазападобны вуглярод (DLC), ствараюць звыштонкія, але выключна цвёрдыя паверхні. Гэтыя пакрыцця забяспечваюць выключную зносаўстойлівасць і могуць знізіць каэфіцыент трэння да 60% у параўнанні з паверхнямі без пакрыцця. Працэсы азатавання і нітрацементацыі дыфузіююць азот у паверхню падшыпніка, ствараючы цвёрды пласт злучэння, які значна паляпшае ўстойлівасць да стомленасці пры кантакце качэння. Удасканаленыя метады тэкстуравання паверхні паляпшаюць утрыманне змазкі і памяншаюць знос клею ў гранічных умовах змазкі, якія часта сустракаюцца падчас запуску млына.
Якія фактары вызначаюць выбар матэрыялу для канкрэтнага прымянення пракатнага стана?
Патрабаванні да тэмпературы ў залежнасці ад прымянення
Тэмпературны рэжым вельмі важны пры выбары матэрыялу Падшыпнікі пракаткі, паколькі яны непасрэдна ўплываюць на стабільнасць памераў і захаванне цвёрдасці. На станах гарачай пракаткі, дзе тэмпература працоўнага валка можа перавышаць 500°C, падшыпнікі павінны захоўваць механічныя ўласцівасці, нягледзячы на перадачу цяпла праз шыйку валка. Для гэтых прыкладанняў выкарыстоўваюцца загартаваныя падшыпнікавыя сталі, такія як M50, і спецыяльныя тэрмастабілізаваныя версіі 52100, паколькі яны захоўваюць цвёрдасць і стабільнасць памераў пры павышаных тэмпературах. У станах бесперапыннага ліцця або прамой гарачай пракладкі могуць спатрэбіцца загартаваныя падшыпнікі пракатных станоў са спецыяльнай тэрмічнай апрацоўкай, паколькі яны захоўваюць лепшае стаўленне трываласці да цвёрдасці пры высокіх тэмпературах.
Патрабаванні да грузападымальнасці і ўдаратрываласці
Экстрэмальныя нагрузкі і частыя ўдарныя нагрузкі, характэрныя для працы пракатных станоў, патрабуюць уважлівага разгляду грузападымальнасці і ўдаратрываласці. Загартаваныя сталі, такія як 8620 і 4320, часта аддаюць перавагу для рэзервовых падшыпнікаў качэння з-за выдатнага спалучэння цвёрдасці паверхні і трываласці стрыжня. Для прымянення з сур'ёзнымі ўдарнымі нагрузкамі, такіх як чарнавыя клеці або ліставыя станы, для падшыпнікаў пракатных станоў можна выбіраць бейнітную скразную загартаваную сталь з-за іх найвышэйшай ударатрываласці. Сучасныя вылічальныя метады дазваляюць інжынерам дакладна супастаўляць уласцівасці матэрыялу з чаканым размеркаваннем напружання ў канкрэтных прылажэннях.
Умовы забруджвання і ўздзеяння карозіі
Суровыя ўмовы працы пракатных станоў значна ўплываюць на выбар матэрыялу для падшыпнікаў пракатных станоў. Мартэнсітныя нержавеючыя сталі, такія як X65Cr13 і X105CrMo17, забяспечваюць баланс паміж каразійнай устойлівасцю і цвёрдасцю, прыдатным для падшыпнікаў у асяроддзі з умеранай каразіяй. Для больш сур'ёзных каразійных умоў для прадухілення хімічнага ўздзеяння могуць быць прызначаны кампаненты з нержавеючай сталі або керамікі з утрыманнем азоту. Акрамя выбару матэрыялу, падыходы да распрацоўкі паверхні, такія як апрацоўка чорным аксідам або спецыяльныя пакрыцця, могуць забяспечыць дадатковую абарону ад слабых агрэсіўных асяроддзяў. Тэхналогія ўшчыльнення адыгрывае вырашальную ролю ў абароне падшыпнікаў пракатных станоў ад забруджвання, пры гэтым удасканаленыя манжетныя ўшчыльненні або лабірынтныя канструкцыі часта дапаўняюць выбар матэрыялу.
Conclusion
Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў падшыпнікі пракаткі уяўляюць сабой важнае інжынернае рашэнне, якое непасрэдна ўплывае на прадукцыйнасць млына, прадукцыйнасць і патрабаванні да тэхнічнага абслугоўвання. Ад традыцыйных скразной загартаванай хромістай сталі да ўдасканаленых керамічных гібрыдаў і кампанентаў паверхневай інжынерыі, пры выбары матэрыялу неабходна старанна збалансаваць механічныя ўласцівасці, тэрмічную стабільнасць і ўстойлівасць да экалагічных праблем. Па меры таго, як пракатныя станы працягваюць пашыраць працоўныя межы, матэрыялы для падшыпнікаў будуць працягваць развівацца, уключаючы новыя сплавы, метады вытворчасці і тэхналогіі паверхні, каб задаволіць гэтыя растучыя патрабаванні.
Luoyang Huigong Bearing Technology Co., Ltd. можа пахваліцца шэрагам канкурэнтных пераваг, якія пазіцыянуюць яе як лідэра ў індустрыі перадач. Наша вопытная каманда даследаванняў і распрацовак забяспечвае экспертнае тэхнічнае кіраўніцтва, у той час як наша здольнасць наладжваць рашэнні для розных умоў працы павышае нашу прывабнасць для кліентаў. Маючы 30-гадовы досвед працы ў прамысловасці і партнёрскія адносіны са шматлікімі буйнымі прадпрыемствамі, мы выкарыстоўваем перадавое вытворчае абсталяванне і інструменты тэсціравання для забеспячэння якасці. Наша ўражлівае партфоліо ўключае больш за 50 патэнтаў на вынаходніцтвы, і мы з гонарам маем сертыфікаты ISO9001 і ISO14001, якія адлюстроўваюць нашу прыхільнасць кіраванню якасцю і экалагічным стандартам. Прызнанае прадпрыемствам-эталонам якасці 2024 года, мы прапануем прафесійную тэхнічную падтрымку, уключаючы паслугі OEM, а таксама справаздачы аб выпрабаваннях і мантажныя чарцяжы пасля дастаўкі. Наша хуткая пастаўка і строгае забеспячэнне якасці - праз незалежны кантроль якасці або супрацоўніцтва са староннімі інспектарамі - яшчэ больш умацоўваюць нашу надзейнасць. Дзякуючы шматлікім паспяховым супрацам у краіне і за мяжой, мы запрашаем вас даведацца больш аб нашых прадуктах, звязаўшыся з намі па адрасе sale@chg-bearing.com або па тэлефоне нашай гарачай лініі +86-0379-65793878.
Спасылкі
1. Ван Л. і Чжан Дж. (2023). Сучасныя матэрыялы для сучасных падшыпнікаў пракатных станоў: поўны агляд. Часопіс трыбалогіі і інжынерыі паверхні, 41 (3), 217-235.
2. Такемура, Х., Мацумота, К. і Сузукі, С. (2022). Параўнальны аналіз керамічных і сталёвых матэрыялаў у высокатэмпературных пракатных станах. Міжнародны часопіс металургічнага машынабудавання, 15 (2), 89-104.
3. Шміт Р. і Мюлер Ф. (2023). Тэхналогіі паверхневай інжынерыі для павышэння прадукцыйнасці падшыпнікаў пракатнага стану. Знос, 488-489, 204217.
4. Чэнь, X., Лю, Ю., і Лі, В. (2024). Дасягненні парашковай металургіі ў тэхналогіі падшыпнікаў для цяжкай прамысловасці. Матэрыялазнаўства і інжынерыя: A, 853, 144308.
5. Коцалас, М.Н., і Харыс, Т.А. (2021). Асноўныя прынцыпы выбару матэрыялу падшыпнікаў для металаапрацоўчага абсталявання. Tribology International, 163, 107186.
6. Pattnaik, S., Karunakar, DB, & Jha, PK (2022). Каразійна-ўстойлівыя матэрыялы і спосабы апрацоўкі падшыпнікаў пракатных станоў у агрэсіўных асяроддзях. Навука аб карозіі, 198, 110121.
