hír

A gördülőcsapágy-anyagok fejlesztési trendjei

 

In gördülőcsapágyA gyártás, az anyagtulajdonságok közvetlenül meghatározzák a csapágy élettartamát, megbízhatóságát és az alkalmazható üzemi feltételeket. Jelenleg a csapágyalkatrészek még mindig főként magas széntartalmú króm csapágyacélból készülnek, mint például a közönséges GCr15 és GCr15SiMn. Az elmúlt években, a berendezések nagyobb sebesség, nagyobb terhelés, magasabb hőmérséklet és összetettebb üzemi feltételek felé történő fejlesztésével a csapágyanyagokat is folyamatosan fejlesztik, főként a következő fejlesztési irányokat mutatva:

 

1. Nagy edzhetőségű csapágyacél

 

A nagyméretű, vastag falú csapágyalkatrészek igényeinek kielégítésére az ipar fokozatosan fejlesztette ki a nagy edzhetőségű csapágyacélokat, mint például a GCr15SiMo és a GCr18Mo. Ezek az anyagok nagyobb keresztmetszeti méretek mellett egyenletesen edzett szerkezetet biztosítanak, javítva az alkatrészek általános szilárdságát és kifáradási élettartamát, valamint alkalmasak nagy csapágyakhoz és nagy teherbírású berendezésekhez.

 

2. Felületileg edzett csapágyacél

 

A GCr4 felületedzett acélt gyakran használják nagy teherbírású berendezésekben, például vasúti járművekben és hengerművekben. Közepes frekvenciájú indukciós melegítés és gyorshűtés alkalmazásával egy bizonyos vastagságú edzett réteg alakítható ki az alkatrészek felületén, ami nagy felületi keménységet és nagy magszívósságot biztosít a csapágynak, ezáltal javítva a fáradási ellenállást és az ütésállóságot.

 

3. Új típusú rozsdamentes acél csapágyacél

A hagyományos rozsdamentes acélok, mint például a 9Cr18 és a 9Cr18Mo (440C), jó korrózióállósággal rendelkeznek, de hajlamosak durva keményfémek képződésére, ami befolyásolja a kifáradási élettartamot és a felületi minőséget. Az utóbbi években kifejlesztett 0,7C-13Cr martenzites rozsdamentes acél a szén- és krómtartalom, valamint az eutektikus keményfémek csökkentésével tovább javítja a csapágyak érintkezési kifáradási teljesítményét, szívósságát és korrózióállóságát. Gyakran használják precíziós rozsdaálló csapágyakban, például merevlemez-csapágyakban és orvosi berendezések csapágyaiban.

 

4. Nagy szilárdságú ötvözött acél

 

A GT sorozatú csapágyacélok optimalizált ötvözetösszetételüknek köszönhetően javítják a mátrix szilárdságát és szívósságát, valamint fokozzák a megeresztési stabilitást. Nagy teherbírású vagy könnyű csapágyakhoz alkalmasak, tiszta kenési körülmények között jó élettartammal rendelkeznek.

 

5. Szennyeződésálló csapágyacél

 

A gyakorlati alkalmazásokban a kenőolajban lévő por vagy kopási részecskék bemélyedéseket képezhetnek a csapágyfelületen, ami feszültségkoncentrációhoz és idő előtti kifáradásos lepattogzáshoz vezethet. Ennek a problémának a megoldására Japán kifejlesztette a szennyeződésnek ellenálló csapágyacélok TF sorozatát (például TF, HTF, STF, NTF stb.).

 

A széntartalom és az ötvözőelemek arányának optimalizálásával az anyag több finom keményfémet képez és növeli a visszatartott ausztenitet, ezáltal csökkentve a feszültségkoncentrációt a bemélyedési éleken. A gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy a TF sorozatú acélokból készült csapágyak szennyezett kenési körülmények között 4-10-szer hosszabb élettartammal rendelkezhetnek.

 

6. Kvázi-magas hőmérsékletű csapágyacél

Amikor a hagyományos GCr15 csapágyakat 100 ℃ és 200 ℃ közötti környezetben használják, könnyen kialakul egy alacsony keménységű „fényes fehér zóna” az anyag felszín alatti rétegén, ami csökkenti a csapágy élettartamát. Ennek a problémának a megoldására kvázi-magas hőmérsékletű csapágyacélokat, például NTJ2-t és KUJ7-et fejlesztettek ki. A Cr, Si és Mo elemek tartalmának megfelelő növelésével a fényes fehér zónák kialakulása gátolható, így a csapágyak még 150 ℃-on is jó élettartamot és méretstabilitást biztosítanak.～180 ℃. Ezeket az anyagokat széles körben használják autóipari motorokban, generátorokban és hőmegmunkáló berendezésekben.

 

7. Magas hőmérsékletű csapágyacél

Magas hőmérsékletű, nagy sebességű üzemi körülmények között, mint például a repülőgépiparban, a hagyományos anyagok nem elegendőek. A korai magas hőmérsékletű csapágyacélok, mint például a T1, T2, T10 és M50, bár nagy magas hőmérsékleti keménységgel rendelkeztek, magas ötvözőelem-tartalommal és magas költséggel rendelkeztek.

 

Az elmúlt években Európában és az Egyesült Államokban kifejlesztették a magas hőmérsékletű karbonizálható acélok új generációját, mint például az M50NiL, a CBS1000 és az RBD. Közülük az M50NiL a legszélesebb körben használt. A karbonizálás után finom karbidok képződnek a felületen, ami maradék nyomófeszültséget generál. Magjának szívóssága elérheti az M50 2,5-szeresét, ami nagyobb kifáradási élettartamot eredményez. Jelenleg főként csúcskategóriás berendezésekben, például repülőgép-hajtóművek főtengelycsapágyaiban használják. Összességében a gördülőcsapágy-anyagok fejlesztése folyamatosan halad a nagyobb szilárdság, a nagyobb megbízhatóság, a szennyeződésállóság, a korrózióállóság és a magas hőmérsékleti teljesítmény felé. A repülőgépipar, az új energetikai berendezések és a csúcskategóriás gyártás fejlődésével az új csapágyanyagok kutatása és alkalmazása tovább mélyül, erősebb műszaki támogatást nyújtva a csapágyak teljesítményének javításához.