ziņas

Ritošo gultņu materiālu attīstības tendences

 

In ritošais gultnisRažošanas, materiālu īpašības tieši nosaka gultņa kalpošanas laiku, uzticamību un piemērojamos ekspluatācijas apstākļus. Pašlaik gultņu detaļas joprojām galvenokārt tiek izgatavotas no augsta oglekļa satura hroma gultņu tērauda, ​​piemēram, parastā GCr15 un GCr15SiMn. Pēdējos gados, attīstoties iekārtām, lai sasniegtu lielāku ātrumu, lielākas slodzes, augstākas temperatūras un sarežģītākus ekspluatācijas apstākļus, arī gultņu materiāli tiek pastāvīgi uzlaboti, galvenokārt parādot šādus attīstības virzienus:

 

1. Augstas sacietēšanas gultņu tērauds

 

Lai apmierinātu liela izmēra, biezsienu gultņu detaļu vajadzības, rūpniecība pakāpeniski ir izstrādājusi augstas sacietēšanas gultņu tēraudus, piemēram, GCr15SiMo un GCr18Mo. Šie materiāli var iegūt vienmērīgu sacietējušu struktūru pie lielākiem šķērsgriezuma izmēriem, uzlabojot detaļu kopējo izturību un noguruma ilgmūžību, un ir piemēroti lieliem gultņiem un lieljaudas iekārtām.

 

2. Virsmas rūdīts gultņu tērauds

 

GCr4 virsmas rūdītais tērauds parasti tiek izmantots lieljaudas iekārtās, piemēram, dzelzceļa transportlīdzekļos un velmētavās. Izmantojot vidējas frekvences indukcijas sildīšanu un ātru dzesēšanu, uz detaļu virsmas var izveidot noteikta dziļuma rūdītu slāni, kas piešķir gultnim gan augstu virsmas cietību, gan augstu serdes izturību, tādējādi uzlabojot noguruma izturību un triecienizturību.

 

3. Jauni nerūsējošā tērauda gultņu tērauda veidi

Tradicionālajiem nerūsējošajiem tēraudiem, piemēram, 9Cr18 un 9Cr18Mo (440C), ir laba izturība pret koroziju, taču tiem ir tendence veidot rupjus karbīdus, kas ietekmē noguruma kalpošanas laiku un virsmas kvalitāti. Pēdējos gados izstrādātais 0,7C-13Cr martensītiskais nerūsējošais tērauds, samazinot oglekļa un hroma saturu un samazinot eitektisko karbīdu daudzumu, vēl vairāk uzlabo gultņu kontakta noguruma veiktspēju, izturību un korozijas izturību. To parasti izmanto precīzijas nerūsējošos gultņos, piemēram, cieto disku gultņos un medicīnas iekārtu gultņos.

 

4. Augstas stiprības leģētais tērauds

 

GT sērijas gultņu tēraudi, pateicoties optimizētam sakausējuma sastāvam, uzlabo matricas izturību un sīkstumu, kā arī palielina atlaidināšanas stabilitāti. Tie ir piemēroti gan lieljaudas, gan vieglajiem gultņiem, un tiem ir labs kalpošanas laiks tīras eļļošanas apstākļos.

 

5. Piesārņojumam izturīgs gultņu tērauds

 

Praktiskā pielietojumā smēreļļā esošās putekļu vai nodiluma daļiņas var veidot iespiedumus uz gultņa virsmas, izraisot sprieguma koncentrāciju un priekšlaicīgu noguruma lobīšanos. Lai risinātu šo problēmu, Japāna ir izstrādājusi TF sērijas piesārņojuma izturīgus gultņu tēraudus (piemēram, TF, HTF, STF, NTF utt.).

 

Optimizējot oglekļa saturu un sakausējuma elementu attiecības, materiāls veido vairāk smalku karbīdu un palielina saglabātā austenīta daudzumu, tādējādi samazinot sprieguma koncentrāciju ievilkuma malās. Praktiskā pieredze rāda, ka gultņiem, kas izgatavoti no TF sērijas tēraudiem, piesārņotas eļļošanas apstākļos var būt 4–10 reizes ilgāks kalpošanas laiks.

 

6. Kvaziaugstas temperatūras gultņu tērauds

Kad parastos GCr15 gultņus izmanto vidē no 100 ℃ līdz 200 ℃, materiāla apakšslānī viegli veidojas zemas cietības "spilgti balta zona", tādējādi samazinot gultņa kalpošanas laiku. Lai risinātu šo problēmu, ir izstrādāti kvaziaugstas temperatūras gultņu tēraudi, piemēram, NTJ2 un KUJ7. Atbilstoši palielinot tādu elementu kā Cr, Si un Mo saturu, spilgti baltu zonu veidošanās tiek nomākta, ļaujot gultņiem saglabāt labu kalpošanas laiku un izmēru stabilitāti pat 150 ℃ temperatūrā.～180 ℃. Šie materiāli tiek plaši izmantoti automobiļu dzinējos, ģeneratoros un karstās apstrādes iekārtās.

 

7. Augstas temperatūras gultņu tērauds

Augstas temperatūras un ātrgaitas ekspluatācijas apstākļos, piemēram, kosmosa nozarē, tradicionālie materiāli ir nepietiekami. Agrīnajiem augstas temperatūras gultņu tēraudiem, piemēram, T1, T2, T10 un M50, lai gan tiem bija augsta cietība augstā temperatūrā, bija augsts leģēto elementu saturs un augstas izmaksas.

 

Pēdējos gados Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs ir izstrādāta jauna augstas temperatūras karburēšanas tēraudu paaudze, piemēram, M50NiL, CBS1000 un RBD. Starp tiem visplašāk tiek izmantots M50NiL. Pēc karburēšanas uz virsmas veidojas smalki karbīdi, radot atlikušo spiedes spriegumu. Tā serdes izturība var sasniegt 2,5 reizes lielāku izturību nekā M50, kā rezultātā palielinās noguruma izturība. Pašlaik to galvenokārt izmanto augstas klases iekārtu jomās, piemēram, aviācijas dzinēju galveno vārpstu gultņos. Kopumā ritgultņu materiālu izstrāde nepārtraukti virzās uz lielāku izturību, augstāku uzticamību, izturību pret piesārņojumu, izturību pret koroziju un veiktspēju augstā temperatūrā. Attīstoties kosmosam, jaunām enerģijas iekārtām un augstas klases ražošanai, jaunu gultņu materiālu izpēte un pielietošana turpinās padziļināties, nodrošinot spēcīgāku tehnisko atbalstu gultņu veiktspējas uzlabošanai.