vijesti

Koji su osnovni zahtjevi za materijale za ležajeve?

 

Najčešći materijal zaležajevije čelik za ležajeve. Unutrašnja struktura, ujednačenost hemijskog sastava, nemetalni inkluzije, veličina i raspodjela čestica karbida i stepen dekarburizacijeležajeviimaju vrlo stroge zahtjeve. U suprotnom, ovi nedostaci će značajno skratiti vijek trajanja ležaja i primjenjivost materijala.

 

1. ČistoćaLežajČelik: Zamor materijala uzrokovan ljuštenjem dijelova ležaja povezan je s nemetalnim inkluzijama u čeliku, posebno oksidima. To je zato što su prilikom rotacije kotrljajućeg ležaja kontaktne površine dijelova ležaja izložene pulsirajućim opterećenjima. Nemetalne inkluzije uzrokuju lokalizirano narušavanje kontinuiteta strukture čelične matrice, što dovodi do koncentracije napona, plastične deformacije oko nemetalnih inkluzija i stvaranja mikropukotina.

 

Osim toga, sadržaj plinova (kisika, dušika, vodika) u čeliku za ležajeve također je važan pokazatelj čistoće. Kisik otopljen u čeliku se taloži kako temperatura pada i formira oksidne inkluzije s elementima kao što su aluminij, kalcij, silicij i mangan. Dušik formira visoko dispergirane inkluzije aluminij nitrida i relativno grube inkluzije titan nitrida i titan karbonitrida u čeliku. Kada se agregirani atomi vodika kombiniraju i formiraju molekule vodika, oni stvaraju ogroman pritisak. Kada ovaj pritisak premaši granicu čvrstoće čelika, nastaju unutrašnje pukotine, formirajući bijele mrlje. Smanjenje sadržaja plina ključni je korak u poboljšanju čistoće čelika za ležajeve.

 

Posljednjih godina, mnogi veliki proizvođači čelika za ležajeve u mojoj zemlji sukcesivno su izgradili i pustili u rad ultra-snažne elektrolučne peći, koristeći naprednu tehnologiju ekscentričnog ognjišta za sekundarno rafiniranje. To smanjuje sadržaj kisika u čeliku na približno 10 × 10⁻⁶, a neki pojedinačni primjerci dosežu i do (4~3) × 10⁻⁶. Omjer sekundarnog rafiniranja također dostiže 100%. Stoga je broj inkluzija u čeliku dobro kontroliran.

 

2. UjednačenostLežajČelik

 

Ujednačenost čelika za ležajeve odnosi se na ujednačenost njegovog hemijskog sastava i karbida. Struktura, težina, temperatura lijevanja i metoda lijevanja čeličnih ingota utiču na distribuciju hemijskog sastava u čeliku. Proces zagrijavanja čeličnih ingota i gredica prije tople obrade, temperatura završetka tople obrade i naknadne metode hlađenja, kao i procesi sferoidizirajućeg žarenja, utiču na ujednačenost karbida. Na osnovu oblika, distribucije i uzroka formiranja nehomogenosti karbida u mikrostrukturi čelika za ležajeve, karbidi se mogu klasificirati u tečne karbide, trakaste karbide i mrežne karbide. Štetnost tečnih karbida jednaka je štetnosti inkluzija u čeliku. Trakasti karbidi klase 3-4 mogu smanjiti vijek trajanja čelika za 30%. Povećanje mrežnih karbida za jednu klasu može smanjiti vijek trajanja ležaja za jednu trećinu. Veličina čestica karbida direktno ili indirektno utiče na vijek trajanja ležaja. Klasa tečnih karbida, trakastih karbida i mrežnih karbida je pokazatelj ujednačenosti karbida.

 

3. Dimenzionalna tačnost i kvalitet površine čelika

 

Poboljšanje dimenzionalne tačnosti čelika ne samo da povećava stopu iskorištenja materijala za ležajeve, već i smanjuje nepotrebne mašinske operacije. Neke čeličane su usvojile valjaonice visoke krutosti s kratkim linijama napona, značajno smanjujući dimenzionalna odstupanja poprečnih presjeka čelika. Za okrugli čelik promjera manjeg od 30 mm, odstupanje promjera može biti i do 0,3 mm.

 

Vijek trajanja i pouzdanost ležajeva povezani su s faktorima kao što su konstrukcijski dizajn ležaja, korišteni materijali, tehnike tople i hladne obrade i oprema, uslovi ugradnje i rada. Među njima, materijali i termička obrada su među glavnim faktorima koji utiču na vijek trajanja i pouzdanost ležaja. Zbog utjecaja materijala i procesa termičke obrade, faktori poput niske čvrstoće materijala, loše čistoće, nerazumne orijentacije vlakana u metalnim materijalima, niske tvrdoće, neodgovarajućih omjera kovanja i visokog zaostalog napona mogu lako dovesti do oštećenja ležaja. U stranim zemljama, utjecaj kvalitete čelika na vijek trajanja ležaja bio je približno 50% u 1950-im i 60-im, a smanjio se na jednu trećinu u 1980-im. Trenutno u mojoj zemlji, zbog utjecaja procesa i opreme, kvalitet čelika za ležajeve čini približno 60% vijeka trajanja ležaja. Stoga je za proizvođače ležajeva odabir kvalificiranih i visokokvalitetnih materijala za ležajeve također ključni faktor u poboljšanju vijeka trajanja ležajeva.