nyheter

Utviklingstrender for rullelagermaterialer

 

In rullelagerProduksjonen, materialegenskapene bestemmer direkte lagerets levetid, pålitelighet og gjeldende driftsforhold. For tiden er lagerdeler fortsatt hovedsakelig laget av høykarbonkromlagerstål, som vanlige GCr15 og GCr15SiMn. I de senere årene, med utviklingen av utstyr mot høyere hastigheter, tyngre belastninger, høyere temperaturer og mer komplekse driftsforhold, oppgraderes også lagermaterialer kontinuerlig, noe som hovedsakelig viser følgende utviklingsretninger:

 

1. Lagerstål med høy herdbarhet

 

For å møte behovene til store, tykkveggede lagerdeler har industrien gradvis utviklet lagerstål med høy herdbarhet, som GCr15SiMo og GCr18Mo. Disse materialene kan oppnå en jevn herdet struktur ved større tverrsnittsdimensjoner, noe som forbedrer den totale styrken og utmattingslevetiden til delene, og er egnet for store lagre og tungt utstyr.

 

2. Overflateherdet lagerstål

 

GCr4 overflateherdet stål brukes ofte i tungt utstyr som jernbanekjøretøy og valseverk. Ved å bruke middelsfrekvent induksjonsoppvarming og hurtigkjøling kan et herdet lag med en viss dybde dannes på overflaten av delene, noe som gir lageret både høy overflatehardhet og høy kjerneseighet, og dermed forbedrer utmattingsmotstanden og slagfastheten.

 

3. Nye typer rustfritt stållager

Tradisjonelle rustfrie ståltyper som 9Cr18 og 9Cr18Mo (440C) har god korrosjonsbestandighet, men de er tilbøyelige til å danne grove karbider, noe som påvirker utmattingslevetiden og overflatekvaliteten. Det martensittiske rustfrie stålet 0,7C-13Cr, som er utviklet de siste årene, forbedrer kontaktutmattingsytelsen, seigheten og korrosjonsbestandigheten til lagre ytterligere ved å redusere karbon- og krominnholdet og eutektiske karbider. Det brukes ofte i presisjonsrustfrie lagre, for eksempel harddisklagre og medisinsk utstyrslagre.

 

4. Høyfast legeringsstål

 

GT-seriens lagerstål forbedrer matrisestyrke og seighet gjennom optimalisert legeringssammensetning, og øker anløpingsstabiliteten. De er egnet for tunge eller lette lagerkonstruksjoner, og har god levetid under rene smøreforhold.

 

5. Forurensningsbestandig lagerstål

 

I praktiske anvendelser kan støv eller slitasjepartikler i smøreolje danne fordypninger på lageroverflaten, noe som fører til spenningskonsentrasjon og for tidlig utmattingsavskalling. For å løse dette problemet har Japan utviklet TF-serien med forurensningsbestandige lagerstål (som TF, HTF, STF, NTF, etc.).

 

Ved å optimalisere karboninnholdet og legeringselementforholdene, danner materialet mer fine karbider og øker mengden tilbakeholdt austenitt, og reduserer dermed spenningskonsentrasjonen ved inntrykkingskantene. Praktisk erfaring viser at lagre laget med stål i TF-serien kan ha 4–10 ganger lengre levetid under forurensede smøreforhold.

 

6. Kvasi-høytemperaturlagerstål

Når vanlige GCr15-lagre brukes i miljøer fra 100 ℃ til 200 ℃, dannes det lett en "hvit sone" med lav hardhet på underlaget av materialet, noe som reduserer lagrenes levetid. For å løse dette problemet har man utviklet kvasi-høytemperaturlagerstål som NTJ2 og KUJ7. Ved å øke innholdet av elementer som Cr, Si og Mo på riktig måte, undertrykkes dannelsen av hvite soner, slik at lagrene opprettholder god levetid og dimensjonsstabilitet selv ved 150 ℃.～180 ℃. Disse materialene er mye brukt i bilmotorer, generatorer og varmtbearbeidingsutstyr.

 

7. Høytemperaturlagerstål

Under driftsforhold med høy temperatur og høy hastighet, som innen luftfart, er tradisjonelle materialer utilstrekkelige. Tidlige høytemperaturlagerstål som T1, T2, T10 og M50 har høy hardhet ved høye temperaturer, men har et høyt innhold av legeringselementer og høy kostnad.

 

I de senere år har Europa og USA utviklet en ny generasjon høytemperatur karbureringsstål, som M50NiL, CBS1000 og RBD. Blant dem er M50NiL det mest brukte. Etter karburering dannes fine karbider på overflaten, noe som genererer gjenværende trykkspenning. Kjerneseigheten kan nå 2,5 ganger M50s, noe som resulterer i en høyere utmattingslevetid. For tiden brukes det hovedsakelig i high-end utstyrsfelt som flymotorers hovedaksellagre. Samlet sett går utviklingen av rullelagermaterialer kontinuerlig mot høyere styrke, høyere pålitelighet, forurensningsmotstand, korrosjonsmotstand og høytemperaturytelse. Med utviklingen av luftfart, nytt energiutstyr og high-end produksjon vil forskningen og anvendelsen av nye lagermaterialer fortsette å utdypes, noe som gir sterkere teknisk støtte for å forbedre lagerytelsen.