ziņas

Kādas ir pamatprasības gultņu materiāliem?

 

Visizplatītākais materiāls priekšgultņiir gultņu tērauds. Iekšējā struktūra, ķīmiskā sastāva vienmērīgums, nemetāliskie ieslēgumi, karbīda daļiņu izmērs un sadalījums, kā arī dekarburizācijas pakāpegultņiir ļoti stingras prasības. Pretējā gadījumā šie defekti ievērojami saīsinās gultņa kalpošanas laiku un materiāla pielietojamību.

 

1. TīrībaGultnisTērauds: Gultņu detaļu noguruma lobīšanās ir saistīta ar nemetāliskiem ieslēgumiem tēraudā, īpaši oksīdiem. Tas notiek tāpēc, ka, ritošajam gultnim rotējot, gultņu detaļu saskares virsmas tiek pakļautas impulsveida slodzēm. Nemetāliski ieslēgumi izraisa lokalizētus tērauda matricas struktūras nepārtrauktības traucējumus, izraisot sprieguma koncentrāciju, plastisku deformāciju ap nemetāliskajiem ieslēgumiem un mikroplaisu veidošanos.

 

Turklāt svarīgs tīrības rādītājs ir arī gāzu (skābekļa, slāpekļa, ūdeņraža) saturs gultņu tēraudā. Tēraudā izšķīdušais skābeklis izgulsnējas, temperatūrai pazeminoties, un veido oksīdu ieslēgumus ar tādiem elementiem kā alumīnijs, kalcijs, silīcijs un mangāns. Slāpeklis tēraudā veido ļoti dispersus alumīnija nitrīda ieslēgumus un relatīvi rupjus titāna nitrīda un titāna karbonitrīda ieslēgumus. Kad agregēti ūdeņraža atomi apvienojas, veidojot ūdeņraža molekulas, tie rada milzīgu spiedienu. Tiklīdz šis spiediens pārsniedz tērauda izturības robežu, rodas iekšējas plaisas, veidojot baltus plankumus. Gāzes satura samazināšana ir izšķirošs solis gultņu tērauda tīrības uzlabošanā.

 

Pēdējos gados daudzi lieli gultņu tērauda ražotāji manā valstī ir secīgi uzbūvējuši un nodevuši ekspluatācijā īpaši jaudīgas elektriskās loka krāsnis, izmantojot progresīvu ekscentrisku pavarda iztukšošanas tehnoloģiju otrreizējai rafinēšanai. Tas samazina skābekļa saturu tēraudā līdz aptuveni 10 × 10⁻⁶, dažos atsevišķos gadījumos sasniedzot pat (4~3) × 10⁻⁶. Arī otrreizējās rafinēšanas koeficients sasniedz 100%. Tāpēc ieslēgumu skaits tēraudā tiek labi kontrolēts.

 

2. VienveidībaGultnisTērauds

 

Gultņu tērauda vienmērīgums attiecas uz tā ķīmiskā sastāva un karbīdu vienmērīgumu. Tērauda lietņu struktūra, svars, liešanas temperatūra un liešanas metode ietekmē ķīmiskā sastāva sadalījumu tēraudā. Tērauda lietņu un sagatavju karsēšanas process pirms karstās apstrādes, karstās apstrādes beigu temperatūra un sekojošās dzesēšanas metodes, kā arī sferoidizācijas atkvēlināšanas procesi ietekmē karbīdu vienmērīgumu. Pamatojoties uz karbīda nehomogenitātes formu, sadalījumu un veidošanās cēloņiem gultņu tērauda mikrostruktūrā, karbīdus var klasificēt šķidros karbīdos, josveida karbīdos un tīkla karbīdos. Šķidro karbīdu kaitīgums ir līdzvērtīgs ieslēgumu kaitīgumam tēraudā. Josveida karbīdi ar 3-4 pakāpi var samazināt tērauda noguruma kalpošanas laiku par 30%. Tīkla karbīdu palielināšana par vienu pakāpi var samazināt gultņa kalpošanas laiku par vienu trešdaļu. Karbīda daļiņu izmērs tieši vai netieši ietekmē gultņa kalpošanas laiku. Šķidro karbīdu, josveida karbīdu un tīkla karbīdu vērtējums ir karbīda vienmērīguma rādītājs.

 

3. Tērauda izmēru precizitāte un virsmas kvalitāte

 

Tērauda izmēru precizitātes uzlabošana ne tikai palielina gultņu materiālu izmantošanas līmeni, bet arī samazina nevajadzīgas apstrādes darbības. Dažas tērauda rūpnīcas ir ieviesušas augstas stingrības velmēšanas iekārtas ar īsām sprieguma līnijām, kas ievērojami samazina tērauda šķērsgriezumu izmēru novirzi. Apaļtēraudam ar diametru, kas mazāks par 30 mm, diametra novirze var būt pat 0,3 mm.

 

Gultņu kalpošanas laiks un uzticamība ir saistīta ar tādiem faktoriem kā gultņa konstrukcijas dizains, izmantotie materiāli, karstās un aukstās apstrādes metodes un aprīkojums, uzstādīšana un ekspluatācijas apstākļi. Starp tiem materiāli un termiskā apstrāde ir vieni no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē gultņu kalpošanas laiku un uzticamību. Materiālu un termiskās apstrādes procesu ietekmes dēļ tādi faktori kā zema materiāla izturība, slikta tīrība, nepamatota šķiedru orientācija metāla materiālos, zema cietība, nepiemēroti kalšanas koeficienti un augsts atlikušais spriegums var viegli izraisīt gultņu bojājumus. Ārvalstīs tērauda kvalitātes ietekme uz gultņu kalpošanas laiku 20. gadsimta 50. un 60. gados bija aptuveni 50%, bet 20. gadsimta 80. gados samazinājās līdz vienai trešdaļai. Pašlaik manā valstī procesu un iekārtu ietekmes dēļ gultņu tērauda kvalitāte veido aptuveni 60% no gultņu kalpošanas laika. Tāpēc gultņu ražotājiem kvalificētu un augstas kvalitātes gultņu materiālu izvēle ir arī galvenais faktors gultņu kalpošanas laika uzlabošanā.