Introducción a los materiales de acero para rodamientos
Los aros interior y exterior y las bolas de acero del rodamiento están hechos de acero para rodamientos (tratamiento térmico al vacío). La mayoría de los rodamientos utilizan acero JIS SUJ2, que es acero al cromo doméstico (GCr15). La composición química del SUJ2 se ha estandarizado en todo el mundo como material para rodamientos. Por ejemplo, es el mismo acero que AISL52100 (EE. UU.), DIN100Cr6 (Alemania Occidental) y BS535A99 (Reino Unido). Al utilizar este material, se mejora eficazmente el rendimiento del par del rodamiento, se reduce el ruido y se prolonga la vida útil. Sin embargo, en ambientes húmedos o de alta temperatura, se deben utilizar materiales de acero inoxidable martensítico.
¡El material del acero para rodamientos es acero de aleación de hierro y carbono de alta pureza! Porque el acero para rodamientos se utiliza principalmente para fabricar elementos rodantes y anillos de rodamientos. Se requiere que el acero para rodamientos tenga alta dureza, dureza uniforme, alto límite elástico, alta resistencia a la fatiga por contacto, tenacidad necesaria, cierta templabilidad y resistencia a la corrosión en lubricantes atmosféricos, porque el rodamiento debe tener una larga vida útil, características de alta precisión, bajo poder calorífico, alta velocidad, alta rigidez, bajo ruido y alta resistencia al desgaste. Para cumplir con los requisitos de rendimiento anteriores, existen requisitos estrictos para la uniformidad de la composición química del acero para rodamientos, el contenido y tipo de inclusiones no metálicas, el tamaño de partícula y la distribución de carburos y la descarburación. El acero para rodamientos generalmente se está desarrollando hacia alta calidad, alto rendimiento y múltiples variedades. El acero para rodamientos se divide en acero para rodamientos con alto contenido de carbono y cromo, acero para rodamientos carburizado, acero para rodamientos de alta temperatura, acero para rodamientos de acero inoxidable y materiales especiales para rodamientos según sus características y entorno de uso.
Para cumplir con los requisitos de alta temperatura, alta velocidad, alta carga, resistencia a la corrosión y resistencia a la radiación, es necesario desarrollar una serie de nuevos aceros para rodamientos con propiedades especiales. Para reducir el contenido de oxígeno del acero para rodamientos, se han desarrollado tecnologías de fundición de acero para rodamientos, como la fusión al vacío, la refundición por electroescoria y la refundición por haz de electrones. Sin embargo, la fundición a gran escala de acero para rodamientos se ha desarrollado desde la fundición en hornos de arco eléctrico hasta varios tipos de hornos de fundición primaria y refinación fuera del horno. Actualmente, el acero para rodamientos se produce mediante colada y laminación continua en horno primario LF/VD o RH, con una capacidad de producción de más de 60 toneladas, con el fin de lograr alta calidad, alta eficiencia y bajo consumo de energía. En términos de tecnología de tratamiento térmico, se ha desarrollado desde hornos de carro y hornos tipo campana hasta hornos de recocido de atmósfera continua controlable para tratamiento térmico. En la actualidad, ¿cuál es el tipo de horno de tratamiento térmico continuo más largo? 150 m, la estructura esferoidizada del acero para rodamientos procesado es estable y uniforme, la capa de descarburación es pequeña y el consumo de energía es bajo.
Desde la década de 1970, con el desarrollo de la economía y la tecnología industrial, el ámbito de aplicación de los rodamientos ha seguido ampliándose. El desarrollo del comercio internacional ha promovido la internacionalización de los estándares de acero para rodamientos y el desarrollo y aplicación de nuevas tecnologías, nuevos procesos y nuevos equipos han surgido tecnologías y equipos de soporte eficientes, de alta calidad y de bajo costo a medida que los tiempos lo requieren. Japón y Alemania han construido líneas de producción de acero para rodamientos de alta calidad y limpieza, que han aumentado considerablemente la producción de acero, mejorado considerablemente la calidad del acero y la vida útil ante la fatiga. Japón y? El contenido de oxígeno del acero para rodamientos producido en Suecia ha caído por debajo de 10 ppm. A finales de la década de 1980, el nivel avanzado de la Yangshan Special Steel Company de Japón era de 5,4 ppm, alcanzando el nivel del acero para rodamientos refundido al vacío.
La vida a fatiga por contacto de los rodamientos es muy sensible a la uniformidad de la estructura de acero. Mejorar la limpieza (reducir el contenido de impurezas e inclusiones en el acero) y promover la distribución fina y uniforme de inclusiones y carburos no metálicos en el acero puede mejorar la vida útil de la fatiga por contacto del acero para rodamientos. La microestructura del acero para rodamientos en uso debe ser que las partículas finas de carburo se distribuyan uniformemente sobre la matriz de martensita templada, de modo que al acero para rodamientos se le puedan dar las propiedades requeridas. Los principales elementos de aleación en el acero con alto contenido de carbono son el carbono, el cromo y el cromo. Silicio, manganeso, vanadio, etc.
Cómo obtener la estructura esferoidizada es una cuestión importante en la producción de acero para rodamientos. La laminación controlada y el enfriamiento controlado son procesos de producción importantes para el acero para rodamientos avanzado. Al controlar el laminado o el enfriamiento rápido después del laminado para eliminar los carburos de la red y obtener una estructura preliminar adecuada, se puede acortar el tiempo de recocido del rodamiento de bolas, se pueden refinar los carburos y se puede mejorar la vida a la fatiga.
En los últimos años, Rusia y Japón han adoptado el laminado controlado a baja temperatura (por debajo de 800 °C ~ 850 °C), seguido de enfriamiento por aire y recocido de corto plazo, o han eliminado por completo el proceso de recocido esferoidizado, para obtener estructuras de acero para soporte calificadas. El procesamiento en caliente del acero para rodamientos a 650°C también es una nueva tecnología. * * * Si el acero precipitado o el acero con alto contenido de carbono tiene una estructura de grano fino antes del procesamiento en caliente o puede formar granos finos durante el procesamiento, se sinterizará a (0,4 ~ 0,5). 6) Exhibe superplasticidad a una cierta velocidad de deformación dentro del rango de temperatura de fusión. La prueba de procesamiento del Instituto de Investigación Naval de EE. UU. (NSP) de acero 5?2100 a 650 ℃ mostró que la deformación real a 650 ℃? 2.5 No se produce ninguna rotura. Por lo tanto, es posible reemplazar el procesamiento a alta temperatura con un procesamiento en caliente a 650 °C y combinarlo con el proceso de recocido esferoidal, que es de gran importancia para simplificar equipos y procesos, ahorrar energía y mejorar la calidad.
En cuanto al tratamiento térmico, se ha avanzado en mejorar la calidad del recocido esferoidizante, obteniendo carburos esféricos, finos y uniformes, acortando el tiempo de recocido o anulando el proceso de recocido esferoidizante, es decir, dos recocidos de microestructura. se utilizan en la producción de alambre, el recocido de recristalización después del trefilado se cambió de 720 ℃ a 730 ℃ a 760? La temperatura de recocido de la microestructura es de 100 °C. De esta manera, se puede obtener una microestructura con baja dureza, buena esferoidización y sin carburos de red. La clave es garantizar que la contracción del área durante el estiramiento intermedio sea ≥14. Este proceso puede mejorar la eficiencia del horno de tratamiento térmico entre un 25 y un 30%. La tecnología de recocido por esferoidización continua es la dirección de desarrollo del tratamiento térmico del acero para rodamientos.
Los países están desarrollando nuevos aceros para rodamientos para ampliar su alcance de aplicación y reemplazar los aceros para rodamientos tradicionales. Por ejemplo, en acero para rodamientos de cementación rápida, la velocidad de cementación aumenta cambiando la composición química. El contenido de carbono aumenta del tradicional 0,08 ~ 0,20 a aproximadamente 0,45, y el tiempo de cementación se reduce de 7 horas a 30 horas. minuto. Se desarrolló acero para cojinetes de enfriamiento de alta frecuencia. El uso de acero ordinario con contenido medio de carbono o acero al manganeso-cromo con contenido medio de carbono en lugar de acero para rodamientos ordinario para el calentamiento y enfriamiento de alta frecuencia no solo simplifica el proceso de producción, sino que también reduce los costos y extiende la vida útil. ¿Cuál es la relación de vida a fatiga de GCr465 y SCM465 desarrollados en Japón? 2 2~4 veces mayor. Dado que los rodamientos se utilizan cada vez más en entornos hostiles, como altas temperaturas, corrosión y lubricación, los aceros para rodamientos como M50 (CrMo4V) y 440C (9Cr18Mo) utilizados en el pasado ya no pueden cumplir con los requisitos. Existe una necesidad urgente de desarrollar aceros para rodamientos con buena maquinabilidad, bajo costo y larga vida a la fatiga, como aceros de cementación a alta temperatura que puedan adaptarse a diferentes propósitos y usos. M50NiL, acero inoxidable fácil de procesar para rodamientos 50X18M y material para rodamientos cerámicos.
Apuntando a la debilidad de la baja templabilidad del acero GCr15SiMn, mi país ha desarrollado acero para rodamientos GCr15SiMo de alta templabilidad y alta templabilidad, con templabilidad HRC≥60 y templabilidad J60≥25 mm. ¿La vida útil de la fatiga por contacto de GCr15SiMo L10 y L50 es respectivamente mayor que la de GCr15Si? El manganeso aumentó en 73 y 68 respectivamente. En las mismas condiciones de uso, la vida útil de los rodamientos fabricados con acero G015SiMo es el doble que la del acero GCr15SiMo. En los últimos años, nuestro país también ha desarrollado acero para rodamientos GCr4 que ahorra energía, ahorra recursos y es resistente a impactos. En comparación con el GCr15, el valor de impacto, la tenacidad a la fractura y la vida útil a la fatiga por contacto del GCr4 aumentan en 66 ~ 104, 67 y 12 respectivamente. ¿Los rodamientos de acero GCr4 se calientan a altas temperaturas? Proceso de tratamiento térmico de enfriamiento de superficies. En comparación con los rodamientos de acero GCr15 totalmente endurecido, los rodamientos de acero GCr4 tienen una vida útil significativamente más larga y pueden usarse como rodamientos para trenes de alta velocidad de servicio pesado.
En el futuro, el acero para rodamientos se desarrollará principalmente en dos direcciones: alta limpieza y rendimiento diversificado. Mejorar la limpieza del acero para rodamientos, especialmente reduciendo el contenido de oxígeno en el acero, puede extender significativamente la vida útil del rodamiento. El contenido de oxígeno se reduce de 28 ppm a 5 ppm y la vida útil a la fatiga se puede ampliar en un orden de magnitud. Para prolongar la vida útil del acero para rodamientos, durante muchos años se ha trabajado arduamente para desarrollar y aplicar tecnología de refinación para reducir el contenido de oxígeno en el acero. Después de incansables esfuerzos, el contenido de oxígeno más bajo en el acero para rodamientos se ha reducido de 60? ¿28 ppm en la década de 1990? Cayó a 5 ppm en la década de 1990. En la actualidad, ¿puede nuestro país controlar el contenido mínimo de oxígeno en el acero para rodamientos? Aproximadamente 10 ppm. Los cambios en el entorno de uso de los rodamientos requieren que el acero para rodamientos tenga propiedades diversificadas.
Si se aumenta la velocidad del equipo, se requiere acero para rodamientos a una temperatura casi alta (por debajo de 200 °C) (usualmente usado en acero SUJ2, al aumentar el contenido de Si y agregar V y Nb, el propósito de suavizar la resistencia y la estabilidad dimensional se puede lograr); las aplicaciones de corrosión requieren el desarrollo de acero para rodamientos de acero inoxidable para simplificar el proceso, se debe desarrollar acero para rodamientos de enfriamiento de alta frecuencia y acero para rodamientos de cementación de corto plazo para satisfacer las necesidades de la industria aeroespacial, alta; -Se debe desarrollar acero que soporte la temperatura.
1. Rodamientos de plástico de precisión
En comparación con los rodamientos de plástico tradicionales, los rodamientos de plástico de precisión tienen mayor precisión y tolerancia. Todos los anillos interior y exterior están fabricados con materiales adecuados para el mecanizado de precisión. Sobre la base del mantenimiento de las ventajas tradicionales de los rodamientos de plástico, los elementos rodantes y las jaulas se pueden aplicar a condiciones de funcionamiento de precisión y alta velocidad. Generalmente, los anillos interior y exterior están hechos de POM, PPS o PEEK, la jaula está hecha de nailon 66 reforzado con fibra de vidrio (RPA66-25) o PEEK y los elementos rodantes son bolas de vidrio, bolas de acero inoxidable o bolas de cerámica.
2. Cojinetes de plástico resistentes a la corrosión
Existen múltiples soluciones de materiales para diferentes condiciones de aplicación, incluso en las peores condiciones de ácido/álcali/sal/solvente/petróleo/gas/agua de mar. trabajar libremente incluso bajo corrosión. Garantiza una durabilidad y esperanza de vida ideales.
3. Cojinetes de plástico resistentes a ácidos y álcalis
Se ha demostrado que los materiales HDPE, PE y UHMWPE se utilizan en entornos cruzados ácido-base relativamente débiles (solución 30 CuCl2, solución 30 NaOH). Ambos son Sí), los materiales de PVDF y PTFE se pueden usar en ambientes ácidos y alcalinos fuertes, y el PTFE se puede usar en todos los ambientes ácidos y alcalinos concentrados, incluidos HF, óleum y ácido nítrico (98 o superior).
4. Se ha demostrado que los rodamientos de plástico resistentes a altas temperaturas
PVDF, PTFE (politetrafluoroetileno), PPS (sulfuro de polifenileno), PEEK (poliéter éter cetona) y PI (poliéter imida) son materiales ideales para fabricar rodamientos de plástico de alta temperatura. Entre ellos, PI se puede utilizar a una temperatura de 290 °C durante mucho tiempo y puede soportar temperaturas de hasta 350 °C en un corto período de tiempo. Tiene el mejor rendimiento a altas temperaturas de todos los plásticos de ingeniería conocidos.
5. Los asientos de cojinetes de plástico y los cojinetes esféricos exteriores de plástico
Los cojinetes de asiento de plástico tienen las ventajas de ser livianos, de instalación simple, resistentes a la corrosión, sin mantenimiento, etc., y también tienen asientos ordinarios de hierro fundido o asientos estampados No tiene la capacidad de absorber vibraciones e impactos. Con el continuo desarrollo de nuevos materiales, sus aplicaciones en ingeniería están cada vez más extendidas.
A través de la introducción del editor, ¿ha aprendido más sobre el material del acero para rodamientos? La composición química del acero para rodamientos es muy estricta y la precisión dimensional no es menor que la composición química. El acero para rodamientos fabricado debe tener una pureza estricta y no se utilizará si está defectuoso. En China, el etiquetado del acero para rodamientos también está sujeto a una estricta revisión. Lo anterior es el contenido principal que el editor les ofrece hoy. A través del material del acero para rodamientos, todos pueden comprarlo con propiedades específicas. ¡Espero que la introducción del editor de hoy pueda resultarle útil!